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关于使用PID调制大惯量、高迟滞系统时,加入微分项(D)要注意的问题。我们来认识一下“微分”。
在数字计算中,这里的“微分” 实际上是差分,在采样周期dT两点的差值。Xt - X t-1,本质上就是变量 X的变化量。
监控变化量,在自动控制中非常重要。特点就是提前介入控制。
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什么是提前介入控制?
就是说,我们的控制并非通过数字量的阈值、回差来控制。例如:火警不是达到250度才动作。而是监测模拟量温升变化速率,就知道是着火了。又如:我们监测控制系统设定值的变化量;当设定值提高、加大时,其变化量为正值;乘以放大系数叠加到转矩输出。这对于大惯量负载来说,效果是提高了响应速度。(积分输出过程就比较慢)这就是前馈预控的作用。
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在PID控制中,微分项是在误差输出的后面;它监测的是误差ERR的变化量。我们知道,随着闭环控制工作,误差量逐步变小,毫无疑问,(相对上一个采样值变小)其(微分)变化量是负值。微分的负值输出将抑制功能块的输出。误差值变化量越大,微分输出值越大,抑制量越大。而当误差值越小(意味着实际值接近设定值),变化波动越小时,微分的输出(抑制量)很小。这种特性特别适合大惯量、高迟滞的系统。通过加入微分,能有效控制对象的波动精度。
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看起来不错,微分功能挺好。
我们是做工程的,细节要注意。
例如:我们用500度热源去加热一物体,从0度加热到200度,需要18分钟;我们用1200本体自带的AI,采用100毫秒的循环中断采样差值,行不行呢?