[反馈]

PID控制系统中的问题

[复制链接]
1447|18
手机看帖
扫描二维码
随时随地手机跟帖
NJZR|  楼主 | 2016-4-8 13:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
目前正在做一个PID控制方案,遇见的问题是信号反馈回路有几百毫秒的延时,而输出执行机构响应是很快的,一启动就造成很快直接输出到最大,因为几百毫秒之内反馈信号为零或很小,系统也无法稳定下来,这种比较极端的情况下增加微分项作用貌似很有限,想向各位大神们讨教点招数,谢谢!

相关帖子

NJZR|  楼主 | 2016-4-9 15:15 | 显示全部楼层
自己顶一下

使用特权

评论回复
oayzw| | 2016-4-9 16:11 | 显示全部楼层
输出机构特性曲线?

使用特权

评论回复
gx_huang| | 2016-4-9 16:15 | 显示全部楼层
几百毫秒的延时,也不算很大,温度控制的延时更长呢。
你只能调整增益,让控制慢一些。

使用特权

评论回复
NJZR|  楼主 | 2016-4-9 18:08 | 显示全部楼层
gx_huang 发表于 2016-4-9 16:15
几百毫秒的延时,也不算很大,温度控制的延时更长呢。
你只能调整增益,让控制慢一些。 ...

首先谢谢你的回复,但这个跟温度控制不同,温度控制通常输出响应会更慢所以没有问题。打个温度控制的比喻就是恒温烤面包的炉子,假设温度传感器响应时间是5秒,而电热器可能要花几分钟时间才能加热到设定温度,即使几秒种的全开或全关对炉子的温度影响也在可接受范围内,这样自然没有问题。但我这个应用是相当于用一个超大功率的电热器,1秒内就足以把面包烤焦了。用软件PID我到是有办法,人为降低算法执行密度使间隔大于研时即可,无非系统响应慢一些而已,但用硬件PID电路该怎么处理呢

使用特权

评论回复
fzyuan| | 2016-4-9 18:12 | 显示全部楼层
需要很清楚控制对象和扰动源特征才能分析,才能计算PID参数的。
既然你有办法用软件实现,那就将软件中的那几个PID参数换算到电路就可以了。

使用特权

评论回复
zyj9490| | 2016-4-10 11:21 | 显示全部楼层
把取样频率降低,加大微分作用。降低积分。

使用特权

评论回复
NJZR|  楼主 | 2016-4-10 16:56 | 显示全部楼层
zyj9490 发表于 2016-4-10 11:21
把取样频率降低,加大微分作用。降低积分。

软PID可以降低取样频率,硬件电路是连续的模拟量过程没办法降啊

使用特权

评论回复
zyj9490| | 2016-4-10 18:00 | 显示全部楼层
NJZR 发表于 2016-4-10 16:56
软PID可以降低取样频率,硬件电路是连续的模拟量过程没办法降啊

你的问题,不是PID的问题,是时延的问题,这是控制论的难题,是纯的时延,唯一的解决思路,降低执行器的增益,选用小功率的加热器,把测温点跟加热器靠近(或是封闭空间中,加一个空气循环风机,快速将加热器的热散布空间),在电路上,再把纯时延等效一阶时延,近似它,然后用微分环节抵消它。

使用特权

评论回复
zyj9490| | 2016-4-10 18:04 | 显示全部楼层
纯时延作怪,箱体结构上改变,加快空气流动即可,加装内部风机。选用小体积的温度传感器,靠近加热器,当初做HPLC液相色谱恒温箱的控制思路就是这样。

使用特权

评论回复
zyj9490| | 2016-4-10 18:10 | 显示全部楼层
温度反馈环路时延引发的非电路因素造成,(除非你能带宽定得很低,一般可以改的,当然你要选用小体积的温度传感器,如NTC,热电偶),应是空气传热造成的。从这个因素去改良才对。改好了,才能用大功率的执行器。不然,增益太大,轻则超调过大,重则自激,你现在状态就是自激,没法稳定。

使用特权

评论回复
fzyuan| | 2016-4-10 19:21 | 显示全部楼层
纯滞后是比较简单的问题,也是控制中最先会遇到的问题,如果没有滞后,那就不需要PID了。
PID本没有采样率一说,那些都最终归结到P、I、D这三个参数上的。

使用特权

评论回复
zyj9490| | 2016-4-10 20:06 | 显示全部楼层
fzyuan 发表于 2016-4-10 19:21
纯滞后是比较简单的问题,也是控制中最先会遇到的问题,如果没有滞后,那就不需要PID了。
PID本没有采样率 ...

纯延迟是控制论的最普边,最难调的事情,唯有降低响应速度,或等效近似环节来校正环节。解决纯延后的论文一大堆,就是没有终极的解决方案。

使用特权

评论回复
gx_huang| | 2016-4-11 08:34 | 显示全部楼层
NJZR 发表于 2016-4-9 18:08
首先谢谢你的回复,但这个跟温度控制不同,温度控制通常输出响应会更慢所以没有问题。打个温度控制的比喻 ...

其实温度控制也没有你说的这么简单,温度采集快,加热慢,其实加热慢就是一个延时,等你不加热了,它还一直上升呢。你的控制,和温度控制应该一样的,而且比温度的延时还小一些。你只能调整比例输出、积分输出的增益。软件可以实现的,硬件也应该可以,只是麻烦一些。

使用特权

评论回复
wznhust| | 2016-4-11 09:40 | 显示全部楼层
加死区

使用特权

评论回复
fzyuan| | 2016-4-11 11:03 | 显示全部楼层
积分的主要好处就是能消除死区。

使用特权

评论回复
kevin04021101| | 2016-4-11 22:46 | 显示全部楼层
缓启动,主回路缓启动,反馈回路加大比例环节,减小积分环节。

使用特权

评论回复
NJZR|  楼主 | 2016-4-13 17:14 | 显示全部楼层
结贴吧,看明白的貌似也没有啥好办法,而“好办法”多的基本都是没仔细看的,以为我真搞加热炉了。不过还是感谢所有朋友的热心

使用特权

评论回复
资深技术| | 2016-4-13 21:40 | 显示全部楼层
是该结题了,因为回答跑题了
这个问题只能提高反馈响应速度解决

使用特权

评论回复
发新帖 我要提问
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

17

主题

219

帖子

4

粉丝