Thread Content
Здравствуйте! В эти дни у меня было свободное время, и я изучил теорию контроля PID. Однако, просматривая материалы компании Yokogawa по этой теме, я обнаружил, что у неё существует несколько вариантов реализации контроля PID, причем для каждого варианта требуются разные параметры. Это кажется довольно сложным, поэтому прошу всех помочь мне разобраться в этом! У контроля PID от компании Ёкогава существует три варианта: 1. PID, 2. I-PD, 3. PI-D. 1. PID: коэффициент пропорциональности, коэффициент интеграции и коэффициент дифференцирования — все они связаны с отклонением. (Отклонение = Значение входных данных – Установленное значение) 2. I-PD: коэффициент пропорциональности равен значению входных данных PV, коэффициент интеграции также равен значению входных данных PV, а коэффициент дифференцирования определяется на основе отклонения. 3. PI-D: коэффициент пропорциональности — это отклонение, коэффициент интеграции — входное значение PV, коэффициент дифференцирования — отклонение. Какова разница между этими тремя способами управления в практическом применении? Я пытался провести симуляцию в симуляционной системе, но из-за слишком высокой скорости реакции системы эффект практически не был заметен. Надеюсь, мы сможем вместе обсудить это. Все, что я узнал по дифференциальному и интегральному исчислению в университете, я уже забыл; сейчас мне очень трудно понимать формулы, связанные с алгоритмом PID. Стыдно. . . . .
1.PID: коэффициент пропорции, коэффициент интеграции, коэффициент дифференцирования — все это представляют собой отклонения. (Отклонение = Значение входных данных – Установленное значение) 2. I-PD: коэффициент пропорциональности равен значению входных данных PV, коэффициент интеграции также равен значению входных данных PV, а коэффициент дифференцирования определяется на основе отклонения. 3. PI-D: коэффициент пропорциональности — это отклонение, коэффициент интеграции — входное значение PV, коэффициент дифференцирования — отклонение. Нормальное описание выглядит следующим образом: коэффициент пропорции регулируется в зависимости от величины отклонения, интеграл — в зависимости от наличия отклонения, а дифференциал — в зависимости от скорости изменения отклонения. В трех приведенных автором примерах имеются нарушения закономерностей, как это объяснить? Прошу у экспертов объяснения. :)
Теоретически это так, но в руководстве по системе Ёкогава именно это и сказано. У разных типов контроля PID объекты для коэффициента пропорциональности и коэффициента интеграции различаются, и это то, что кажется мне странным. Кстати, не могли бы вы объяснить формулу PID? ? ? Сейчас, глядя на такие формулы с математическим анализом, совершенно ничего не понимаю. . . .
Не вижу формулы, как раз и хотел немного изучить*.
Контроль с использованием коэффициента P является самым простым способом управления. Выход контроллера пропорционален сигналу ошибки входа. При наличии только пропорционального управления в выходе системы возникает ошибка устойчивого состояния (Steady-state error). Автоматическая система управления, у которой после достижения устойчивого состояния сохраняется ошибка устойчивого состояния, называется системой с ошибкой устойчивого состояния или, в сокращении, системой с дефектом (System with Steady-state Error). Для устранения постоянной погрешности в контроллере необходимо ввести «интегральный член». Член с интегралом зависит от интеграла ошибки по времени; по мере увеличения времени этот член увеличивается. Таким образом, даже при небольших ошибках величина интегрального члена с течением времени увеличивается. Это приводит к увеличению выходных сигналов контроллера, что способствует дальнейшему снижению постоянной ошибки до её полного исчезновения. Таким образом, контроллер с пропорционально-интегральным управлением (PI) позволяет системе не иметь остаточных ошибок после достижения устойчивого состояния. В процессе коррекции ошибок в системах управления движением могут возникать колебания или даже потеря стабильности. Причиной этого является наличие элементов с большим инертным эффектом или элементов, вызывающих задержку в передаче сигналов. Эти элементы способствуют снижению ошибок, но их реакция всегда отстает от изменений самой ошибки. Решение заключается в том, чтобы сделать изменение эффекта подавления ошибки «продвинутым», то есть когда ошибка приближается к нулю, эффект подавления ошибки также должен быть равен нулю. Другими словами, в контроллере часто недостаточно использовать только «пропорциональный P-член»; функция этого члена заключается лишь в увеличении амплитуды ошибки. В настоящее время необходимо добавить «дифференциальный член», который позволяет предсказывать тенденцию изменения ошибки. Таким образом, контроллер с пропорциональным и дифференциальным управлением может заранее сделать величину усилия по подавлению ошибки равной нулю или даже отрицательной, тем самым предотвращая сильное выходное возмущение управляемой величины. Поэтому для управляемых объектов с большой инерцией или задержкой контроллер типа P+I+D (PID) способен улучшить динамические характеристики системы в процессе регулирования. Если у вас достаточные знания в математике, рекомендуется автору статьи внимательно прочитать эту статью: http://www.doc88.com/p-93841458969.html