时间:2024-11-24 10:21:12 作者:服务与支持
PID控制应该算是非常古老而且应用十分普遍的控制算法了,小到热水壶温度控制,大到控制无人机的飞行姿态和飞行速度等等。在电机控制中,PID算法用得尤为常见。
位置式PID1 计算公式在电机控制中,我们给电机输出的是一个PWM占空比的数值。 话不多说,直接上位置式PID基本公式:
入口参数为编码器的位置测量值和位置控制的目标值,返回值为电机控制PWM(现在再看一下上面的控制框图是不是更加容易明白了)。 第一行是相关内部变量的定义。 第二行是求出位置偏差,由测量值减去目标值。 第三行通过累加求出偏差的积分。 第四行使用位置式 PID控制器求出电机 PWM。 第五行保存上一次偏差,便于下次调用。 最后一行是返回。增量式PID1 计算公式速度闭环控制就是根据单位时间获取的脉冲数(这里使用了 M 法测速)测量电机的速度信息,并与目标值作比较,得到控制偏差,然后通过对偏差的比例、积分、微分来控制,使偏差趋向于零的过程。
在我们的速度控制闭环系统里面只使用 PI 控制,因此对 PID 控制器可简化 为以下公式:
上图中的目标速度一般我们大家可以通过按键或者开关等方式编程实现改变目标值,测量速度前面在编码器的章节已经有说到就是通过单片机定时去采集编码器的数据并清零。
入口参数为编码器的速度测量值和速度控制的目标值,返回值为电机控制 PWM。第一行是相关内部变量的定义。第二行是求出速度偏差,由测量值减去目标值。 第三行使用增量 PI 控制器求出电机 PWM。第四行保存上一次偏差,便于下次调用。最后一行是返回。P、I、D各个参数的作用自动控制系统的性能指标主要有三个方面:稳定性、快速性、准确性。稳定性:系统在受到外作用后,若控制系统使其被控变量随时间的增长而最终与给定期望值一致,则称系统是稳定的,我们一般称为系统收敛。 如果被控量随时间的增长,越来越偏离给定值,则称系统是不稳定的,我们一般称为系统发散。稳定的系统才能完成自动控制的任务,所以,系统稳定是保证控制系统正常工作的必要条件。一个稳定的控制系统其被控量偏离给定值的初始偏差应随时间的增长逐渐减小并趋于零。快速性:快速性是指系统的动态过程进行的时间长短。过程时间越短,说明系统快速性越好,过程时间持续越长,说明系统响应迟钝,难以实现快速变化的指令信号。 稳定性和快速性反映了系统在控制过程中的性能。系统在跟踪过程中,被控量偏离给定值越小,偏离的时间越短,说明系统的动态精度偏高。准确性:是指系统在动态过程结束后,其被控变量(或反馈量)对给定值的偏差而言,这一偏差即为稳态误差,它是衡量系统稳态精度的指标,反映了动态过程后期的性能。在实践生产工程中,不同的控制系统对控制器效果的要求不一样。比如平衡车、倒立摆对系统的快速性要求很高,响应太慢会导致系统失控。智能家居里面的门窗自动开合系统,对快速性要求就不高,但是对稳定性和准确性的要求就很高,所以需要严格控制系统的超调量和静差。
1. 引言 在本章中将重点介绍如何使用GForce-200 PLC CPU222进行PID回路控制。 2. PID控制概述 GForce-200系列PLC能够进行PID控制,其CPU最多可支持8个PID控制回路。PID是闭环控制系统中比例-积分-微分控制算法,它可以看作是这三项之和,根据设定值与被控对象实际值的差值,按PID方式计算出控制输出量,使反馈跟随设定值变化,因此PID控制是负反馈闭环控制。其中比例项是增益(Kc)与偏差的乘积,积分项与偏差的和成正比,而微分项与偏差的变化成正比。 PID控制功能是通过PID指令功能块实现的。在S7-200中,PID回路指令运用回路表中的输入信息和组态信息,进行PID运算,交换
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级 GPU 计算和 AI 基础设施 /
变频器的设定参数多,每个参数均有一定的选择范围,使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象。 控制方式:即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。 最低运行频率:即电机运行的最小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁。而且低速时,其电缆中的电流也会增大,也会导致电缆发热。 最高运行频率:一般的变频器最大频率到60Hz,有的甚至到400 Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机来说,其轴承不能长时间的超额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力。 载波频率:载波频率设置的越高
我猜,有一些同行对PLC控制系统中的算法的认知,可能有一些谬误。 可能是他们在入门学习时候,经受了一些不靠谱的培训课程的误导,告诉他们算法为王,算法为王。严重夸大了算法在整个控制系统中的重要性。 比如, 我发的80模拟量标准答案的文章,就有读者在后面短短几十个字内,把算法和循环逻辑回复给我了,告诉我那是他的更优答案。 (* 工程量:=模拟量/27648*量程 *)用数组,800个模拟量也就一个for搞定。 FOR #ii := 1 TO 80 BY 1 DO g_rActSensorH :=rSensorAnalogH /27648.0 * rSetSensorRangeH ; 以及那个扔了一个FC给我的家伙。
系统中的重要性 /
从第一次训练开始我们就接触到了一个新的名词——PID控制理论。接触这个理论时间还是挺早的。大二某天晚上与学长“促膝交谈”时他就有跟我提起过这个算法。当初他给我说的一个应用的场合就是在智能小车两个轮子速度的控制上,通过pid使得两个轮子的速度尽可能接近相等。那个时候就感觉很纠结,速度控制直接左边慢一点就给左边加速,反之给右边加速。但真正当第一个题目(恒温水壶)做出来的时候就发现,如果用传统的方法去做控制(即温度高则不加温,温度低则加温),控制的提升速度与控制值的超调范围无法达到两者兼顾的效果(这也是为什么最后我们做出来的结果都不怎么好的原因之一,因为我网上百度的pid算法是个伪的。)。理论上(PID到现在为止没有调试成功过),通过P
一、实验简介 本智能家居系统是一款功能丰富、易于使用的智能家居解决方案,能够最终靠检测温湿度、光照强度和空气质量等参数,为我们提供更加舒适、健康、安全的居住环境,让用户享受更加智能的生活体验。 该系统采用CW32F030单片机作为核心控制器,通过种种传感器实时监测室内环境参数,并根据预设的阈值进行相应控制。例如,当室内光照不足时,系统会自动打开灯光,确保室内光线充足。室内温湿度数据和空气质量通过屏幕显示,并实时上传到云平台,以实现远程监控。 二、实验器材 本实验使用到了CW32-48F大学计划开发板、ESP8266WIFI模块、DHT11温湿度模块、MQ-135空气检测传感器、光敏电阻模块、热释电传感器模块、LED交通灯模块及K
自芯启航推出第三代主被动一体架构指纹芯片以来,获得了极高的市场关注度,在主动式和被动式的两大阵营难分伯仲的当下,主被动一体指纹芯片的腾空出世,无疑是整个行业的“搅局者”。那么,其都有咋样的表现呢? 今天小编就为大家带来独家爆料,剖析下其第三代指纹芯片究竟表现如何,下面是该系列部分指纹芯片的技术参数: 能够准确的看出,该系列中部分指纹芯片采用的了SIP封装,像素矩阵为68x118,支持两种电压供电,采用自有的“集合模糊匹配算法”穿透力更强,且整颗芯片功耗极低。 指纹识别芯片有两个技术流派,分别是主动式和被动式。主动式由于额外增加了驱动源因而信号较强,被动式则由于结构相较简单而成本较低,两种技术在应用上都较为普遍。而其第三代指
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