请教pid调节的几个概念.doc

发表于运动控制论坛 请教pid调节的几个概念 多思 楼主 发帖时间：2007-5-12 17:21:00 博客 播客收藏回复加为好友发送消息建议删除该贴! 关于运动控制中的pid参数的调节,本人还有几个概念理解不透,请教各位大师一下,1,当p参数太大时,系统会产生震荡,此所谓的震荡是不是超出理想值的来回变动或小于接近理想输出来回变动的总称2:震荡频繁为何是还要把p参数加大呢3:曲线漂浮绕大弯,比例度盘往小扳,这个漂浮绕大弯是不是就是大大超出输出而且回到理想输出慢的意思4:曲线偏离恢复慢,积分时间往下降,这个偏离恢复慢是不是和曲线漂浮绕大弯相同的概念5:曲线波动周期长,积分时间再加长,这里的波动和震荡有什么区别,概念相同吗 波恩 1楼 回复时间：2007-5-12 19:17:00 1.p参数太大时,系统发散失控，产生震荡，可能是以理想值为中心的来回变动，也可能完全发散。2.谁说的？！在什么条件下？似乎有悖于常理。3.“曲线漂浮绕大弯”是什么意思？指严重超调后又能回到稳态目标？如果是超调，是该减小增益值，并（或）适当加大阻尼。4.“曲线偏离恢复慢”，也不完全明白你的意思！是不是系统阻尼过大，上升太慢，此时 减小积分增益（加大积分时间常数） ，是可以减小系统阻尼，加快上升时间。5.应该是，系统超调严重，但还不足以发散，说明系统阻尼不足， 加大积分增益（减小积分时间常数） ，增大系统阻尼。 多思 2楼 回复时间：2007-5-12 22:37:00 谢谢波恩大师,我是看到pid参数调节口决上说的:1,曲线震荡很频繁,比例度盘要放大为何说要比例度盘要放大另外还要请教大师书上说 随时间的增大,积分项增大,用以增大输出,消除静态误差,使误差为零,达到理想输出,但为何大师说加大积分时间就是增大系统阻尼,以减小曲线的波动?阻尼不是减小输出吗,那这样不就等于说增大积分时间是减小输出了 波恩 3楼 回复时间：2007-5-13 10:14:00 首先，本人只是一个版主，远非大师。“pid参数调节口决上说的:1,曲线震荡很频繁,比例度盘要放大”，按常理考虑，震荡频繁，多为增益过高，所以应该减小增益。至于“比例度盘要放大”的提法不是很理解。“书上说随时间的增大,积分项增大,用以增大输出,消除静态误差,使误差为零,达到理想输出”与“加大积分增益（减小积分时间常数）就是增大系统阻尼,以减小曲线的波动”并不矛盾，这是积分环节所起作用的两个不同表现。一方面，纯比例环节属于有差调节，因而稳态系统输出与目标会存在一个静差，而通过积分作用，可以弥补静差，实现无静差的稳态输出。另一方面，就PID调节的传递函数而言，增加积分增益（减小积分时间常数），就相当于增大系统阻尼，可以部分起到抑制系统超调和震荡的作用，不过一般应配合增益的调整来具体实施。刘岩利 4楼 回复时间：2007-5-13 22:08:00 增加“积分时间”，是在减小积分项 蓝夜 5楼 回复时间：2007-5-13 22:46:00 我只知道使用积分项会较少稳态误差、减小系统带宽、减少超调量但是为增大上升时间。但是刘斑竹说的，增加“积分时间”就是减小积分项，我有点不太懂，能不能解释清楚一点？谢谢。 多思 6楼 回复时间：2007-5-14 9:20:00 请教各位，参数的是不是积分项的时间常数的倒数即的积分项，上面说的积分时间也就是时间常数，电路上它等于乘以，这样就好理解增加积分时间就是增大系统阻尼，因为这项越大，则越小，可有些书上又推导出传递函数出来，说积分项系数就是参数，它越大，积分项就增大，搞得我糊涂了，到底是系数 还是积分时间常数啊 波恩 7楼 回复时间：2007-5-14 9:44:00 刘斑竹指正有理，本人这就纠正不合理说法，以颜色提示如上。 supman 8楼 回复时间：2007-5-14 9:49:00 学习 波恩 9楼 回复时间：2007-5-14 10:18:00 To“蓝夜”：“书上说随时间的增大,积分项增大,用以增大输出,消除静态误差,使误差为零,达到理想输出”在此，积分项的意义是指积分累计值，即积分增益与累计误差的积。“使用积分项会较（减）少稳态误差、减小系统带宽、减少超调量但是为（会）增大上升时间”这句话中的积分项更多的是指其中的积分增益对系统特性的影响，如：“减少稳态误差、减小系统带宽、减少超调量、增大上升时间等等，其中后三者是相辅相成的。To“多思”：积分项系数，也就是有些地方称为积分增益的KiT/Ti（有的写法还会把比例增益揉进去），其中T为调节周期，Ti为积分时间常数。其实在此，有必要适当区分“积分项”与“积分增益（系数）”，“积分时间”与“积分时间常数”的关系。 蓝夜 10楼 回复时间：2007-5-14 12:06:00 为了彻底搞清楚这些关系，可能还要麻烦两位斑竹和其它高手几个问题？（一）、“积分时间”和“积分时间常数”到底是什么关系？我的理解：1、积分时间常数：“调节积分时间常数可以改变积分增益，即增加积分时间常数可以降低积分增益，减少积分时间常数可以增加积分增益”；2、积分时间：“积分时间是积分增益起作用的时间，也就是说积分时间越长累计误差就越大”；3、总结：就是积分时间常数影响的积分增益，而积分时间影响的是累计误差；请问波恩斑竹以上这些理解是否正确？还是完全理解错误？（二）、我们平时调节伺服参数时的那个积分时间integraltime（单位是ms）是不是就是那个积分时间常数？（三）、如果第一问题答案是“是积分时间常数”，那么我就有一个疑问，我看了LUST伺服的说明书，其中有一段说：“Thedrivercontrollerwillbestifferandhavemoredynamic,withlagergain(比例增益)，lowerintegraltime(积分时间)”从这句话中看出减小积分时间常数（如果第一个问题答案是肯定的）是可以提高系统的刚性（或是响应），但是上面波恩斑竹说：“加大积分增益（减小积分时间常数），增大系统阻尼”，增大积分增益（减小积分时间常数）是会提高系统的上升时间的（我的理解是：“提高系统上升时间就是降低了系统的响应”），这两句话似乎感觉矛盾了，我想请两位斑竹和其它高手帮忙解释和理解！谢谢！波恩 11楼 回复时间：2007-5-14 13:09:00 （一）、理解基本无误，不过“积分时间越长累计误差就越大”的提法不够严谨，应该表述为：积分时间越长积分项可能越大，对于PID调节而言，如果系统中恰好没有累计误差，则积分时间再长，积分项也是不变化的，比如无静差的稳态过程。（二）、是这样，各家的描述会有所区别，甚至造成概念混淆，所以只要知道，对于控制模型和参数而言，积分时间可以等同于积分时间常数；而对于控制过程而言，积分时间就是积分作用之间。所以需要区分概念，但也不要为概念所困。有时确实不容易做到。（三）、对于这句话的含义表示疑虑。提高比例增益，无疑有助于系统刚性和动态特性的提高，但是减小积分时间（常数）从大趋势上显然会降低系统的动态特性，至于会不会在一定的范围内部分起到增加系统刚性的作用，不是十分明确。比如纯比例系统，增益高到一定阶段，系统容易失稳，此时如果适当添加积分作用，可以起到增加算法阻尼，提高系统稳定域的作用，那么也就从另一个侧面间接起到了增加系统刚度和动态特性的作用。关于这一的具体作用，希望大家，尤其是PID高手参与补充或指正。 蓝夜 12楼 回复时间：2007-5-14 19:03:00 我后来看了一下“模拟电路”的积分电路,我的理解：1、系统加入积分电路（或说是加入积分项），会增加系统的阻尼；2、增加积分时间常数会减少积分增益，减少积分时间常数会增大积分增益；我对上面两条感觉很好理解，关键是第三条的理解。3、如果单独把积分项看成一个系统，积分项的输出是积分增益与累计误差的积，那么同样的累计误差，积分增益越大（积分时间常数越小）则这个系统（积分项）就响应越快，积分增益越小（积分时间常数越大）则积分项响应越慢。所以我理解如果把积分项看成一个系统的一部分时，只要加入积分就可以增加系统阻尼，增加系统稳态误差，降低系统的响应。但是积分项本身还有个响应快慢的问题，而积分项本身的响应速度就象第三条的理解一样。问一下版主这样理解对不对？波恩 13楼 回复时间：2007-5-14 20:25:00 差不多，先这样理解吧！ sunhot 14楼 回复时间：2007-11-7 6:46:00 P参数太大是指比例作用强还是弱啊？有些书上说的比例带是指比例增益吗？ 波恩 15楼 回复时间：2007-11-7 8:23:00 P就是比例，P大自然就是比例作用强了。