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SIEMENS内蒙古呼伦贝尔市 西门子代理商——西门子华北一级总代理

更新时间
2024-11-26 07:00:00
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详细介绍
PID各项的作用

以这个弹簧为例(假设没有重力,只有空气阻力),先是在平衡位置上(目标位置),拉它一下,然后松手,这时它会震荡起来。

图片

P 比例

P就是比例的意思。这里就类比弹簧的弹力(回复力):F=k*Δx

  • 当物块距离平衡位置越远时,弹力越大,反之,离平衡位置越近,力越小。
  • 当物块位于平衡位置上方时,弹性向下,当物块位于平衡位置下方时,弹性向上,即弹力总是使物块朝平衡位置施力。
  • D 微分/求导/变化率

    只有P控制,物块一直在上下震荡,整个系统不是特别稳定。

    这是因为空气阻力太小,想象一下整个把它放到水里,物块应该很快会静止下来。这时因为阻力的作用。

    D的作用就相当于阻力

  • 它与变化速度(单位时间内的变化量)有关,变化的越大,它施加的阻力也就越大

  • 它的方向与目标值无关,比如,当物块从下到上经过平衡位置时,它的方向一直是朝下,

    即先是阻止物块靠近平衡位置,再是阻止物块远离平衡位置(对比P的作用,始终阻止物块远离平衡位置)

  • 它的作用就是减小系统的超调量了(减少系统在平衡位置震荡)

  • I 积分/误差累积

    有了P的动力和D的阻力,这个物块就可以较快的稳定下来了,那I的作用是什么呢?

    想象一下,如果有其它外力的影响,在某一时刻,物块将要到达平衡位置时,恰好P的动力与外力(与P的作用方向相反的恒定力)抵消,则之后物块将停在此处附近(因为此时D的力也趋近0,并很快变为0),一直到达不了平衡位置。

    这时,I的误差积分作用就很有必要了:

  • 它计算的误差的累计,只要有误差,它就一直增加,开始可能很小,但只要没要到达平衡位置,该值就会越来越大
  • 它的作用就是消除系统的静态误差了
  • PID参数整定

    实际应用,进行PID参数调节时,一般使用试凑法,PID参数整定口诀如下:

    参数整定找zuijia,从小到大顺序查,

    先是比例后积分,Zui后再把微分加

    曲线振荡很频繁,比例度盘要放大,

    曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳,

    曲线偏离回复慢,积分时间往下降,

    曲线波动周期长,积分时间再加长,

    曲线振荡频率快,先把微分降下来,

    动差大来波动慢,微分时间应加长,

    理想曲线两个波,前高后低4比1,

    一看二调多分析,调节质量不会低。


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