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白话PID控制

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jiansiting
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2011博客贡献奖
2010年度博客贡献奖
发表于:2009/12/1 21:46:18
#0楼
控制模型:人以pid控制的方式用水壶往水杯里倒印有刻度的半杯水后停下;
设定值:水杯的半杯刻度;
实际值:水杯的实际水量;
输出值:水壶的倒处数量和水杯舀出水量;
测量传感器:人的眼睛
执行对象:人
正执行:倒水
反执行:舀水
1、p  比例控制,就是人看到水杯里水量没有达到水杯的半杯刻度,就按照一定水量从水壶里王水杯里倒水或者水杯的水量多过刻度,就以一定水量从水杯里舀水出来,这个一个动作可能会造成不到半杯或者多了半杯就停下来。
说明:p比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差(steady-state error)。
2、pi 积分控制,就是按照一定水量往水杯里倒,如果发现杯里的水量没有刻度就一直倒,后来发现水量超过了半杯,就从杯里往外面舀水,然后反复不够就倒水,多了就舀水,直到水量达到刻度。
说明:在积分i控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统(system with steady-state error)。为了消除稳态误差,在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大。这样,即便误差很小,积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小,直到等于零。因此,比例+积分(pi)控制器,可以使系统在进入稳态后无稳态误差。
3、pid 微分控制,就是人的眼睛看着杯里水量和刻度的距离,当差距很大的时候,就用水壶大水量得倒水,当人看到水量快要接近刻度的时候,就减少水壶的得出水量,慢慢的逼近刻度,直到停留在杯中的刻度。如果最后能精确停在刻度的位置,就是无静差控制;如果停在刻度附近,就是有静差控制。
说明:在微分控制d中,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。
自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳,其原因是由于存在有较大惯性组件(环节)或有滞后(delay)组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差作用的变化“超前”,即在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零。这就是说,在控制器中仅引入“比例p”项往往是不够的,比例项的作用仅是放大误差的幅值,而目前需要增加的是“微分项”,它能预测误差变化的趋势。这样,具有比例+微分的控制器,就能够提前使抑制误差的控制作用等于零,甚至为负值,从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象,比例p+积分i+微分d(pid)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。
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原文地址: Http://blog.gkong.com/more.asp?id=106728&Name=jiansiting
28855
思南 管理员
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发表于:2009/12/2 9:06:18
#1楼
前几天有网友转这个帖了,原作者现身了,哈哈,欢迎!
图
如您对论坛有好的建议或创想,请加大版主微信号:gkong2015
大版主推荐【叨叨直播】,工控人的直播平台,有兴趣请关注同名微信公众号
4201
1213712137
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发站内信
发表于:2009/12/2 19:27:28
#2楼
写的不错,大白话,适合新手学习
我只是看看,不说话!
图
1573
足不出户
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注册时间:2005/12/24
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发表于:2009/12/2 23:10:09
#3楼
这样就容易理解啦!
15063
wml0060
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发表于:2009/12/3 8:47:33
#4楼
非常精辟,容易理解了。
799
dashancgq
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注册时间:2007/3/24
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发表于:2009/12/3 11:40:14
#5楼
不错,这样的好帖应该顶
638
kite850218
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发表于:2009/12/3 17:15:45
#6楼
相当可以  就是太形象
1393
siyuan3222
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发表于:2009/12/5 11:08:30
#7楼
很简单,很易懂,谢谢楼主
624
haoyixiao2008
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发表于:2009/12/5 13:35:05
#8楼
good
1088
wwwooo1000
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发表于:2009/12/5 16:47:18
#9楼
不错
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