模糊自整定pid的kp,ki,kd如何确定?

发布时间:2024-05-27 12:29 发布:上海旅游网

问题描述:

1, 我看到有文章写到:当执行机构需要的不是控制量的绝对值,而是控制量的增量(例如去驱动步进电动机)时,需要用PID的“增量算法”。请问步进电机是不是一般都用增量式pid还是只能用增量式pid?

2, pid中的比例,积分,微分kp,ki,kd这三个参数一般的取值范围多少?根据什么来确定,控制对象的数学模型的阶数有关吗?
我看文章有说一般是现场有经验的人调试出来的,有扩充临界比例度法或者扩充响应曲线。这个调试是不是和具体的对象的有密切联系!

3我现在要弄的是一pid算法的步进电机闭环控制,反馈环节是在步进电机轴上套一光电编码器,设定脉冲值r(t)与反馈回来的脉冲c(t)之差为偏差e,偏差变化量为ec=e(k)-e(k-1),我现在弄的是模糊自整定pid,就是通过e和ec输入,模糊整定出kp,ki,kd,但现在关键是不知道如何确定这三个参数的范围???
4 就是在模糊自适应控制中,由控制规则表得出的PID校正量后,怎么折合到实际论域啊?这里面乘的参数因子该怎么确定啊?
大虾们,知道上述3个问题任何的,麻烦赐教!谢谢!
光电编码器不可以套步进电机上吗?作为反馈信号?

问题解答:

1、一般用增量式算法
2、取值范围要根据具体要求来确定,一般比例环节会取得大一些,可以在两位数、三位数,可以跨数量级进行比较,而且比例环节的调整一般是在第一步进行,先于积分和微分;积分环节主要是为了消除稳态误差,一般教学式机构速度调节选在10以内,其他情况可以去实践;微分主要是用于控制超调,取值范围和积分环节差不多。一般在选定时先假设kp,然后保持kp恒定,组合调节ki和kd,以消除稳态误差和减小超调,可以根据你的电机功率来定。
3、光电编码器就是作为传感器提供反馈信号的,可以那么用
4、模糊控制我只做过根据控制规则得出查询表,没弄过PID,帮不了了

用步进电机套编码器,可以证明你老师在胡搞!
要套编码器的应该是三相永磁电机,做好控制后就叫伺服电机。
看来需要学习的不仅是你,还有你的指导老师。

看看我以前回答过的一个问题,或许有帮助。
所谓PID指的是Proportion-Integral-Differential。翻译成中文是比例-积分-微分。
记住两句话:
1、PID是经典控制(使用年代久远)
2、PID是误差控制()
对液压泵转速进行控制还要:
1、变频器-作为电机驱动;2、差动变压器-作为输出反馈。
PID怎么对误差控制,听我细细道来:
所谓“误差”就是命令与输出的差值。比如你希望控制液压泵转速为1500转(“命令电压”=6V),而事实上控制液压泵转速只有1000转(“输出电压”=4V),则误差: e=500转(对应电压2V)。如果泵实际转速为2000转,则误差e=-500转(注意正负号)。
该误差值送到PID控制器,作为PID控制器的输入。PID控制器的输出为:误差乘比例系数Kp+Ki*误差积分+Kd*误差微分。
Kp*e + Ki*∫edt + Kd*(de/dt) (式中的t为时间,即对时间积分、微分)
上式为三项求和(希望你能看懂),PID结果后送入电机变频器或驱动器。
从上式看出,如果没有误差,即e=0,则Kp*e=0;Kd*(de/dt)=0;而Ki*∫edt 不一定为0。三项之和不一定为0。
总之,如果“误差”存在,PID就会对变频器作调整,直到误差=0。
评价一个控制系统是否优越,有三个指标:快、稳、准。
所谓快,就是要使压力能快速地达到“命令值”(不知道你的系统要求多少时间)
所谓稳,就是要压力稳定不波动或波动量小(不知道你的系统允许多大波动)
所谓准,就是要求“命令值”与“输出值”之间的误差e小(不知道你的系统允许多大误差)
对于你的系统来说,要求“快”的话,可以增大Kp、Ki值
要求“准”的话,可以增大Ki值
要求“稳”的话,可以增大Kd值,可以减少压力波动
仔细分析可以得知:这三个指标是相互矛盾的。
如果太“快”,可能导致不“稳”;
如果太“稳”,可能导致不“快”;
只要系统稳定且存在积分Ki,该系统在静态是没有误差的(会存在动态误差);
所谓动态误差,指当“命令值”不为恒值时,“输出值”跟不上“命令值”而存在的误差。不管是谁设计的、再好的系统都存在动态误差,动态误差体现的是系统的跟踪特性,比如说,有的音响功放对高频声音不敏感,就说明功放跟踪性能不好。
调整PID参数有两种方法:1、仿真法;2、“试凑法”
仿真法我想你是不会的,介绍一下“试凑法”
“试凑法”设置PID参数的建议步骤:
1、把Ki与Kd设为0,不要积分与微分;
2、把Kp值从0开始慢慢增大,观察压力的反应速度是否在你的要求内;
3、当压力的反应速度达到你的要求,停止增大Kp值;
4、在该Kp值的基础上减少10%;
5、把Ki值从0开始慢慢增大;
6、当压力开始波动,停止增大Ki值;
7、在该Ki值的基础上减少10%;
8、把Kd值从0开始慢慢增大,观察压力的反应速度是否在你的要求内;
http://zhidao.baidu.com/question/27590695.html

你这几个问题可以写一篇硕士论文了。建议还是好好看看书和文献自己领悟吧。

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