增量型PID的疑问

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菜鸟:

在网上看到有关增量型pid的说明

增量式PID控制输出的是控制量增量,并无积分作用,因此该方法适用于执行机构带积分部件的对象,如步进电机等,而位置式PID适用于执行机构不带积分部件的对象,如电液伺服阀。

1:如何判断执行机构是否带积分作用?为什么步进电机属于带积分部件的对象,而电液伺服阀又属于不带积分部件的对象呢

2:目前主流的运动控制器是不是都采用了增量型的pid控制算法,增量型的控制算法保证了运动轨迹的吻合,而位置型pid只关注*终目标

3:增量型的算法决定了它只和3次运行相关,那它又是如何保证了*终的精度呢?位置型pid我可以理解,增量型的我想不明白

4:增量型pid由于没有积分作用,那是不是意味着静态误差永远也消除不了。

斑竹:

步进电机正转或反转N步,被控对象的位置在当前位置上增加或减少N个单位的位置

对于调节阀这种位置型的执行机构,你给的是其开度信号,从原来的开度变化到你给定的开度。

拿编码器做比喻,相当于一个是增量式编码器,一个是***编码器。对于增量式编码器,你需要对脉冲进行计数才能得到位置信号,而***的,可以直接读到位置信号。

给了增量信号,执行机构根据增量信号调整位置。

菜鸟:

谢谢shine,明白了一些。

为什么步进电机属于带积分部件的对象,这个应该怎么理解呢?

增量型pid由于没有积分的作用是不是因为静态误差永远也消除不了?

如果是一个位置闭环的话,如果采用了增量型的pid,是不是可以认为pid的输出是速度的输出呢?

而如果采用位置pid的话,pid的输出就不可以认为是速度对吗?

斑竹:

位置式PID的输出送给电动调节阀,调节阀的开度(即位置)与PID的输出成正比。

增量式PID输出的脉冲正比于PID控制器输出的增量,周期固定,输出的脉冲送给步进电机,所以步进电机转角的增量正比于PID控制器输出的增量。转角的增量多次累加,这就是一个积分的过程。

增量式PID的积分作用是执行机构(步进电机)完成的,误差非零增量式PID的输出也非零,步进电机就会转动,直到稳态,误差为0,步进电机就不转了。所以增量式PID可以消除稳态误差。

菜鸟:

有个疑问,如果用增量型PID控制电动调节阀又是一个什么情况呢?

如果在定位系统中使用增量型pid时,是不是可以认为pid的输出是速度吗?

位置的变化时速度,是不是可以这样 理解?

斑竹:

电动调节阀内部有一个位置闭环。应采用位置式PID,阀的开度(位置)与PID输出成正比。不能用增量型PID控制电动调节阀。

FB41是位置式PID。前后两个扫描周期的输出相减,得到输出的增量。

是否用增量式PID,与执行机构有关。


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