PID控制小解
比例环节(P):成比例的反映偏差信号,偏差一旦产生,控制器立即产生控制作用,较小误差
积分环节(I):主要用于消除静态误差,提高系统得无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数 Ti,Ti越 大,积分作用越弱,反之越强。
微分环节(D):反映偏差信号的变化趋势,并在偏差变得太大之前,引入一个有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减少调节时间。
通俗点讲,
P->v:快速接近目标,但无法到达准确位置,存在振荡;
I->x:累积误差,消除稳态误差,到达准确位置;
D->a:加入阻尼,消除振荡,但依然无法到达准确位置。
PID手动整定
调整方式 |
(on)上升时间 |
超调量 |
安定时间 |
稳态误差 |
稳定性 |
Kp(+) |
减小 |
增加 |
小幅增加 |
减小 |
变差 |
Ki(+) |
小幅减小 |
增加 |
增加 |
大幅减小 |
变差 |
Kd(+) |
小幅减小 |
减小 |
减小 |
变动不大 |
变好 |
口诀
参数整定寻最佳, 从小到大顺次查
先是比例后积分, 最后再把微分加(Kp->Ki->Kd)
曲线振荡很频繁,比例度盘要放大(Kp增大)
曲线漂浮绕大弯, 比例度盘往小扳(Kp减小)
曲线偏离回复慢,积分时间往下降(Ki增大)
曲线波动周期长, 积分时间再加长(Ki减小)
理想曲线两个波,调节过程高质量
PID衰减曲线法整定(经验公式)
PID自动整定法
模式识别法(专家系统)
自校正PID
模糊自适应整定PID
神经网络PID
其他参数优化算法
离散PID公式
Kp:控制器作用效果
Ki:消除稳态误差
Kd:在系统中增加阻尼,调节超调量,消除振荡
——串级PID
先调内环(速度环),再调外环(位置环)
使用串级PID时,内环相当于阻尼