PID prensibinin ve hata ayıklama formülünün ayrıntılı açıklaması!
(1) PID'ye temel genel bakış:
1. PID, kapalı döngü kontrol algoritmasıdır. Bu nedenle PID algoritmasının gerçekleştirilebilmesi için donanım üzerinde kapalı döngü kontrolünün olması yani geri besleme olması gerekmektedir. Örneğin, bir motorun hızını kontrol etmek için, hızı ölçen ve sonucu kontrol rotasına geri besleyen bir sensöre sahip olmalısınız.Aşağıda hız kontrolü de örnek olarak alınacaktır.
2. PID, orantılı (P), integral (I) ve türev (D) kontrol algoritmasıdır. Ancak bu üç algoritmaya aynı anda sahip olmak gerekli değildir, aynı zamanda PD, PI veya hatta sadece P algoritma kontrolü olabilir. Geçmişte kapalı döngü kontrolü için en basit fikirlerimden biri, mevcut sonucu geri besleyen ve hedeften çıkaran sadece P kontrolüydü, pozitifse yavaşlayacak ve negatifse hızlanacaktır. Şimdi bunun en basit kapalı döngü kontrol algoritması olduğunu bilin. 3. Orantılı (P), integral (I) ve türev (D) kontrol algoritmalarının ilgili işlevleri vardır:
Sistemin temel (mevcut) sapmasını e (t) yansıtan oran, büyük bir katsayı ayarı hızlandırabilir ve hataları azaltabilir, ancak aşırı büyük bir oran sistemin kararlılığını azaltacak ve hatta sistem kararsızlığına neden olacaktır;
Sayısal pid'in hesaplanması:
6. Sorular. Kp, Ti ve Td üç parametresinin ayarlanması, PID kontrol algoritmasının temel konusudur. Genel olarak, programlama sırasında yalnızca yaklaşık değerleri ayarlanabilir ve en iyi değer, sistem çalışırken tekrarlanan hata ayıklama yoluyla belirlenebilir. Bu nedenle, hata ayıklama aşamasındaki program, bu üç parametreyi herhangi bir zamanda değiştirebilmeli ve ezberleyebilmelidir. 7. Parametrelerin kendi kendine ayarlanması. Genel enstrüman endüstrisi gibi bazı uygulamalarda, sistemin çalışma nesneleri belirsizdir ve farklı nesneler farklı parametre değerleri kullanmak zorundadır.Kullanıcılar için parametrelerin ayarlanması mümkün değilse, parametre self-tuning kavramı tanıtılmaktadır. Esas olan, ilk kullanımda N ölçümle yeni bir çalışma nesnesi için bir dizi parametre bulmak ve bunu gelecekteki çalışmaların temeli olarak ezberlemektir. 8. pid algoritması akış şeması:
(Üç) PID parametre ayar formülü:
En iyi parametre ayarını bulun, küçükten büyüğe sırayla kontrol edin; Önce orantılı, sonra integral ve son olarak türev eklenir; Eğri sık sık salınır ve orantılı kadran büyütülmelidir; Eğri, büyük bölme etrafında yüzer ve ölçek kadranı aşağı çevrilir; Eğri yavaşça sapar ve entegrasyon süresi azalır; Eğri dalgalanma süresi uzundur ve entegrasyon süresi daha uzundur; Eğri salınım frekansı hızlıdır, önce farklılığı azaltın; Büyük momentum nedeniyle dalgalanma yavaş. Türev süresi uzatılmalıdır; İdeal eğrinin iki dalgası vardır, ön yüksek ve arka dörde birdir; İki ayarlamaya ve çoklu analize bir bakış, ayarlama kalitesi düşük olmayacaktır;
Reaksiyon hızını artırmak için P'yi artırın ve I'yi azaltın;
Reaksiyonu yavaşlatmak için P'yi azaltın ve I'i artırın;
Oran çok büyükse, sistem şokuna neden olur;
İntegral çok büyükse, sistem yavaşlayacaktır.
