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常規拉力試驗機PID的三個參數對控制的影響

來源:正瑞泰邦    發布時間:2018-1-8 14:37:43    瀏覽:4978次

通過分析拉力試驗機穩定性、超調量、響應速度以及控制精度等主要性質對控制系統的影響來了解三個參數對常規PID 的控制效果起到作用:
1. 首先對Kp參數進行分析:在提高控制系統的響應速度方面,比例系數Kp起主要的作用。當Kp的值比較大時,則系統就會有較快的響應速度,但是會造成超調與振蕩以至于系統處于不穩定狀態,故不能使用較大的Kp值。當使用較小的Kp值,系統的響應速度會較慢,造成系統的反應變慢,終導致讓調節時間變長。
2. 其次對Ki參數進行分析:在減小和消除系統的穩態誤差方面,積分環節Ki的起重要作用。當Ki的值比較大時,則系統在減小和消除穩態誤差就會很快。但是Ki的值太大,則積分飽和現象就出現在系統響應的早期,導致系統早期存在很大的超調量,以至于系統的動態性能很差。如果取較小Ki的值,則會讓積分效果減弱,導致難以很快減少和消除靜態誤差,同時也會延長過渡時間,終不能夠很快地達到穩定狀態。
3. 后對Kd參數進行分析:在提高系統的動態性能方面微分Kd起重要作用。考慮到常規PID 控制的微分作用主要體現在系統偏差的變化率方面,在任何方向的變化偏差進行抑制方面微分起大的作用。微分Kd能夠針對偏差的改變進行預判,使得系統的超調量減少,實現系統的穩定。如果取較大的Kd值,會造成系統的有很快的響應,造成增加調節時間,終使系統受外部影響的性能減弱。
  拉力試驗機位置式PID算法的每一次輸出值和以前的每一次誤差都有很大關系。由于計算機需要把以前的所有誤差進行疊加,因此有很大的計算量。在運算過程中經常存在錯誤,造成有很大錯誤的輸出,從而使得執行裝置也會產生很大幅度的動作,在實際工業中不希望這些現象發生。增量是增量式PID 算法輸出值的數值類型,由于增量值之和近三次誤差值有關,所以當發生錯誤數據時幾乎對執行機構沒有影響。但是它也存在有靜態誤差,超調量大、積分截斷效應大等缺點,因此需要更好的控制算法來應用于微型拉伸試驗裝置。

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