• 1
新闻中心
联系我们
新闻详细
  • 中山升降车出租,花都升降车出租, 南沙升降车出租      PID 参数自整定的方法?
    新闻分类:行业动态   作者:admin    发布于:2021-10-074    文字:【】【】【


           中山升降车出租,花都升降车出租, 南沙升降车出租      PID 参数自整定的方法?        PID 控制系统的设计核心是控制器的参数整定,常用参数整定方法包括经验法、临界比例度法、频域响应法、衰减曲线法等。临界比例度法操作简便,使用范围较广,通过本文提出的方法,对于已知传递函数的系统,可以快速找到系统临界稳定状态,从而计算得到 PID 参数,避免了传统方法多次实验造成的影响。 临界比例度法的基本整定过程为,首先把 PID 控制器设为纯比例控制,设比例度 δ = 1 / KP(KP 为 5-3 式中的比例系数),取一个较大的比例度,然后逐步减小比例度,观察系统的输出,直到系统的阶跃响应输出达到等幅周期振荡的临界稳定状态,记录临界稳定状态下的振荡周期𝑇r和比例度𝛿r,根据整定表计算得到 PID 控制参数。 经典临界比例度法的整定过程中,为了找到系统的临界稳定状态,需要多次调整比例度进行实验,人工观察判断系统输出是否达到等幅周期振荡。将临界参数代入整定表计算后,还需要进行实验,进一步调整和优化 PID 参数。本文基于经典临界比例度法提出了高效的参数自整定方法,该方法自动化程度高,得到的PID 参数有良好的控制效果。整定方法主要分为三步,首先通过离散劳斯判据寻找临界稳定条件,接着使用算法判断在纯比例控制下系统输出是否为等幅周期振荡,找到输出等幅周期振荡时对应的临界参数,最后基于自研发的测试仪的充气系统,优化调整整定参数。

     
      (1)劳斯判据寻找临界稳定条件: 劳斯判据又称劳斯代数稳定判据,在连续系统中,根据系统特征方程的系数判断系统的稳定性,其本质是判断系统的特征根是否都在 s 平面的左半平面内。嵌入式控制系统采集的信号为离散信号,在离散系统中,特征方程的根在 z 平面上的位置决定了系统的稳定性,特征根都在 z 平面的单位圆内则说明该系统稳定。充气系统近似为二阶时滞系统,根据系统辨识方法可以得到充气系统的传递函数。在 s 域中,含有时滞环节se的系统无法直接应用劳斯判据,而时滞环节经过 z 变换后其形式为 z 的有理式,此时充气系统在 z 域的特征方程为有理方程。 由于离散系统的特征方程以 z 为变量,是 s 的超越方程,故不能直接使用连续系统的劳斯判据。引入双线性变换 w 变换 ,将 z 平面单位圆外的区域对应到 w 平面的右半平面,单位圆内区域与 w 平面的左半平面相对应,经过 w 变换,系统稳定性分析在 w 平面与 s 平面情况相同,此时可以使用连续系统的劳斯判据。在 w 域,根据系统特征方程的系数,分析离散系统的稳定条件,从而得出离散系统在临界稳定状态下的比例度,把该值记为𝛿s。



        中山升降车出租,花都升降车出租, 南沙升降车出租  


      (2)纯比例控制下求解临界参数:设置 PID 控制器为纯比例控制,比例度的大小设为𝛿s,在纯比例控制下系统输出记为 yp(t),判断此时 yp(t)是否为等幅周期振荡信号。如果 yp(t)未达到临界稳定状态,对比例度的大小进行微调,再次对输出做判断,直到 yp(t)为等幅周期振荡,记录此时的振荡周期𝑇r和比例度𝛿r。 上述过程中,需要判断输出信号 yp(t)是否到达等幅周期振荡。判断分为两个步骤,先进行自相关运算,判断 yp(t)的周期性并提取振荡周期𝑇r。然后,根据周期性判断 yp(t)的等幅性。在实际情况中较难得到真正的等幅周期振荡,故判断信号等幅性时,允许间隔𝑇r的一组数据存在较小的方差 σ2,当方差 σ2小于规定的阈值,则判断信号为等幅 。


     (3)调整优化整定参数 经典临界比例度法中,对于已经求得的振荡周期𝑇r和比例度𝛿r,将其代入表 5-6,按照表中经验公式算出 PID 参数。在实际工程应用中,由整定表得到的 PID 参数还需根据实际系统情况进行调整,进而获得更合适系统、效果更好的控制。基于测试仪的充气系统,分析了各类二阶系统的参数整定结果,归纳出以下 PID 参数调整方法。引入调节因子 j 和 l。对于 5-7 式描述的充气系统 G(s),在其阶跃响应无超调的情况下,即 1≤ξ≤1.3 时(ξ 为阻尼比),PID 参数调整。 在 G(s)的阶跃响应有超调的情况下,即 0<ξ<1 时,PID 参数调整 。



          中山升降车出租,花都升降车出租, 南沙升降车出租 



    分享到:
    点击次数:31  更新时间:2021-10-07  【打印此页】  【关闭
Copyright © 恒越吊篮车出租公司