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请教模拟pid电路如何工作

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楼主: zds0901
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lsfsxfljj| | 2011-4-12 16:06 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览
请问下,如果系统稳定后,那相当于U3的输入值为一个常数,那积分电容的阻抗无限大,导致U3会变成一个比较器,有这种问题出现吗,希望解释下

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雪山飞狐D| | 2011-4-12 17:36 | 只看该作者
简单点来概括说,前面的运放带有10倍灵敏度的调节,属于超调,会有指数衰减震荡,后面的积分电路把这个指数正弦震荡正负给抵消输出稳定在U3 + 端电压值,R2,C3 微分的作用是使对温度快速的变化加强,因为积分使得变化有些迟滞

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hanzhenwei| | 2011-4-12 20:14 | 只看该作者
22# 雪山飞狐D
后面的积分电路把这个指数正弦震荡正负给抵消输出稳定在U3 + 端电压值
这句话做和解? 从哪个地方断句?
积分电路使指数正弦振荡正负抵消, 从而使U3输出端得电压值 为 U3同相端电压值?

我好像理解有误

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雪山飞狐D| | 2011-4-12 22:12 | 只看该作者
本帖最后由 雪山飞狐D 于 2011-4-12 22:43 编辑

这么说吧,积分的作用是对热敏电阻回馈回来的温度波动,对其进行+ - 面积积分抵消,震荡的正弦积分是零,从而得出一个温度相对于设定值(set point),上升还是下降的“趋势”,对其进行反相输出电压,把这个“趋势”给压下去

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magic_yuan| | 2011-4-13 14:47 | 只看该作者
#22 雪山飞狐
    “前面的运放带有10倍灵敏度的调节,属于超调,会有指数衰减震荡”
     10倍灵敏度为何属于超调?不是很明白。求教
      我认为前级是否有指数衰减的震荡取决于相位裕量。放大倍数越大,交叉频率点越高,相位裕量越足。
    请赐教!

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雪山飞狐D| | 2011-4-13 15:43 | 只看该作者
本帖最后由 雪山飞狐D 于 2011-4-13 15:51 编辑

这里打个比方,温度是属于反映比较慢的东西,表示为需要吸收比较大的能量而变化较小,而放大器和比较器是变换快速的量,换到力学来说温度就是相当于一个很重的物体,比如一个铁球,如果你要用类似拍的动作(PWM)使这个很重的球滚到一个精确的位置,你就可以体会到是不是要来回震荡几下,第一下是不是要大力一点,PID的设置本来就是要用稍微过量的“力”,使得快速到达设定值,然后再整平稳定,如果10倍的量还不能微度震荡,那就是“力”不够,加大倍数就会震荡,这里不是单纯的放大器,不是瞬时就反馈,而是有个温度的延迟,请从这个角度分析相裕

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hanzhenwei| | 2011-4-13 16:30 | 只看该作者
请教雪山飞狐,pid温度控制,最后的执行机构 比如电流控制制冷, 是否还需要电流加热机构?
也就是只制冷,不加热的话,  只有单向的, 一旦到达另一方向时,是需要加热的,但没有加热机构,只能是停止制冷而已,靠环境温度导致目标慢慢升温。 这样是否可行呢。
感觉做控制的时候,最好是双向都能控制,即 既能加热又能制冷 ,好像挺合乎情理的

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magic_yuan| | 2011-4-13 18:21 | 只看该作者
#雪山飞狐
  明白了你说的指数震荡,谢谢!

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29
iC921| | 2011-4-13 19:11 | 只看该作者
本帖最后由 iC921 于 2011-4-13 19:16 编辑

基本理解

本图中,PID各项分别是:
P——U1B的电路,是比例放大。在PID系统中,称误差放大环节。
I——U3的电路,与R3和C1一起形成积分电路,在PID系统中,称误差消除环节。
D——R1、R2和C3的电路。显然,图中R2和C3有向输出端输出高频有利的特性,因此,对加速误差放大有利,称微分环节或加速环节。

PID必须是一个闭环系统。在本系统中,可能RT1就是一个反馈传感器——温度传感器,输出电路控制的对象应当是一个温控对象,该对象的响应反映到RT1的阻值变化上。这样,系统输出总会存在出现零误差的一刻,因而P环节的误差输出也会变成零,……当然,如果过调的话,还会出现反向误差(通常描述成负误差),……RT1应当与系统构成负反馈,如果使用PTC不行就得用NTC,或者在U1B使输入正反性质相反。

一般系统不会先投入I和D环节,需要投入时,先投入好I后再投入D。
  ° 切除I环节的方法是将C1短路
  ° 切除D环节的方法是将C3短路或设成开路(一般使用断开R2和C3支路的方法,因为仅仅短路C3时,R2就参与输出)

PID系统中,比较容易发生的问题是I环节饱和,即电容C1接近电源电压后不再进行积分。

电路平衡——误差归零

请注意设定值set-point是与U3相连的,输出与之相等时,当前误差归零。

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wangwenguang| | 2011-4-23 10:39 | 只看该作者
学习了

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magic_yuan| | 2011-4-23 10:51 | 只看该作者
请ic921大侠推荐相关模拟PID的资料,电路等。一直寻找这方面资料,想学习,但没找到合适的。十分感谢啊!

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hanzhenwei| | 2011-4-23 14:32 | 只看该作者
回复29楼 iC921 最后面你说“电路平衡——误差归零

请注意设定值set-point是与U3相连的,输出与之相等时,当前误差归零。”

电路平衡时,应该是U1B输出为0啊,误差为0  , U3输出 一定是set-point ? 这个对吗? 怎么理解?

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qjmxxgui| | 2011-4-23 14:56 | 只看该作者
mark

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hanzhenwei| | 2011-5-1 22:38 | 只看该作者
iC921 在吗
29楼 说的误差为0 时,U3输出值是set-point  ?
是吗
为什么啊,我感觉不是呢

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clarkewayne| | 2013-7-17 20:42 | 只看该作者
不錯 學習了!

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zjp8683463| | 2013-7-17 23:31 | 只看该作者
要先理解什么是闭环控制。
控制系统里光看电路是没什么意思的,实现方法很多。

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liuzhaolgl| | 2013-11-21 10:52 | 只看该作者
zds0901:你好!
         可不可以告诉我下你是怎么理解的!呵呵!我一直没有弄明白这个到底是怎么回事!:'(:'(:'(

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