控制系统

连续控制模式- P, PD, PI和PID控制模式

最常用的控制动作欧宝体育登录口是连续过程控制器模式的一种或一种组合。欧宝体育登录口在这些模式中,控制器的输出平滑地变化以响应错误或错误变化率。有三种基本控制器模式,比例控制器(P),积分控制器(I),导出控制器(D)。还有另外三种基本控制器模式的组合,PI, PD,PID。PID控制器是最灵活的控制器。

P(比例)控制方式:

PID家族中最简单的算法是比例或P-Only控制器。像所有的自动控制器一样,它在每个循环采样时间T重复一个测量-计算-动作过程。

这是一个简单的控制系统,当过程变量发生变化时,参数反馈给控制器。在控制器上,PV与设定值进行比较,并采取适当的控制动作。这是比例控制动作。

P-I(比例和一体化)控制方式:

P-I控制器会随着时间累积误差,并乘以常数Ki。这是你的条件。它输出P和I项的和。PI控制器有两个调整参数可调整。积分动作允许PI控制器消除偏移,一个主要的缺点,只有p控制器。因此,PI控制器提供了复杂性和容量的平衡,使它们成为过程控制应用中最常用的算法。欧宝体育登录口这个驱动程序主要用于系统速度不是问题的领域。由于P-I控制器不具有预测未来系统误差的能力,它不能减少上升时间和消除振荡。

P-D(比例导数)控制器模式:

使用P-D控制器的目的是通过改进控制来增加系统的稳定性,因为它具有预测系统响应的未来误差的能力。该系统不能消除比例控制器的位移,但只要负载变化补偿误差是可接受的,就可以处理快速过程负载变化。

D模式被设计成正比于输出变量的变化,以避免由于误差信号的突然变化而导致控制输出的突然变化。此外,D直接放大了过程噪声,所以没有使用D-only控制。

P-I-D控制器:

P-I-D控制器具有无稳态误差、响应快(上升时间短)、无振荡、稳定性好等最优控制动态特性。随着第三个参数可调调整导数的增加,算法排列的数量显著增加。甚至还有不同形式的PID方程。这给驾驶员的设计和调整带来了额外的挑战。P-I-D控制器的主要优点之一是,它可以用于包含多个单个能量存储的高阶过程。

通过调节比例增益K、积分时间常数Ti和导数时间常数Td,可以修正被控变量的时间响应;目标是实现零稳态控制误差e (t),不管它是由参考点的变化还是扰动d(t)引起的。

解析式包括三个参数的表达式:

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