PID控制中Kp Ki Kd 在控制質量中的影響

2021-09-01 17:29:09 字數 1483 閱讀 6070

所謂pid指的是proportion-integral-differential。翻譯成中文是比例-積分-微分。 

記住兩句話: 

1、pid是經典控制(使用年代久遠) 

2、pid是誤差控制() 

對液壓幫浦轉速進行控制還要: 

1、變頻器-作為電機驅動;2、差動變壓器-作為輸出反饋。 

pid怎麼對誤差控制,聽我細細道來: 

所謂「誤差」就是命令與輸出的差值。比如你希望控制液壓幫浦轉速為1500轉(「命令電壓」=6v),而事實上控制液壓幫浦轉速只有1000轉(「輸 出電壓」=4v),則誤差: e=500轉(對應電壓2v)。如果幫浦實際轉速為2000轉,則誤差e=-500轉(注意正負號)。 

該誤差值送到pid控制器,作為pid控制器的輸入。pid控制器的輸出為:誤差乘比例係數kp+ki*誤差積分+kd*誤差微分。 

kp*e + ki*∫edt + kd*(de/dt) (式中的t為時間,即對時間積分、微分) 

上式為三項求和(希望你能看懂),pid結果後送入電機變頻器或驅動器。 

從上式看出,如果沒有誤差,即e=0,則kp*e=0;kd*(de/dt)=0;而ki*∫edt 不一定為0。三項之和不一定為0。 

總之,如果「誤差」存在,pid就會對變頻器作調整,直到誤差=0。 

評價乙個控制系統是否優越,有三個指標:快、穩、準。 

所謂快,就是要使壓力能快速地達到「命令值」(不知道你的系統要求多少時間) 

所謂穩,就是要壓力穩定不波動或波動量小(不知道你的系統允許多大波動) 

所謂準,就是要求「命令值」與「輸出值」之間的誤差e小(不知道你的系統允許多大誤差) 

對於你的系統來說,要求「快」的話,可以增大kp、ki值 

要求「準」的話,可以增大ki值 

要求「穩」的話,可以增大kd值,可以減少壓力波動 

仔細分析可以得知:這三個指標是相互矛盾的。 

如果太「快」,可能導致不「穩」; 

如果太「穩」,可能導致不「快」; 

只要系統穩定且存在積分ki,該系統在靜態是沒有誤差的(會存在動態誤差); 

所謂動態誤差,指當「命令值」不為恆值時,「輸出值」跟不上「命令值」而存在的誤差。不管是誰設計的、再好的系統都存在動態誤差,動態誤差體現的是系統的跟蹤特性,比如說,有的音響功放對高頻聲音不敏感,就說明功放跟蹤效能不好。 

調整pid引數有兩種方法:1、**法;2、「試湊法」 

**法我想你是不會的,介紹一下「試湊法」 

「試湊法」設定pid引數的建議步驟: 

1、把ki與kd設為0,不要積分與微分; 

2、把kp值從0開始慢慢增大,觀察壓力的反應速度是否在你的要求內; 

3、當壓力的反應速度達到你的要求,停止增大kp值; 

4、在該kp值的基礎上減少10%; 

5、把ki值從0開始慢慢增大; 

6、當壓力開始波動,停止增大ki值; 

7、在該ki值的基礎上減少10%; 

8、把kd值從0開始慢慢增大,觀察壓力的反應速度是否在你的要求內;

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