PID介绍
比例、积分和微分 (PID) 值可用于使用反馈控制环路控制电源转换系统。在讨论PID控制的细节之前,下图显示了使用反馈控制回路的家庭供暖温度控制系统的功能框图。
该装置是系统的物理加热和冷却部分。设定值测量工厂内的变量,误差是工厂响应与所需响应(即设定值)之间的差异。例如,当前温度为65度,恒温器设置为70度。产生的误差 = 设定值 - 电流 = 70 - 65 = 5 度。控制器是控制系统中最重要的元件。控制器负责多项任务,是将所有物理和非物理元素连接在一起的链路。它测量工厂传感器的输出信号,处理信号,然后根据信号测量和设定点得出误差。收集和处理传感器数据后,必须使用结果来查找PID值,然后将其发送到工厂进行纠错。所有这些发生的速率取决于控制器的处理能力。这可能是也可能不是问题,具体取决于工厂的响应特性。温度控制系统比电机控制系统对控制器的处理能力更宽容。
PID作为功率转换器控制器
下图显示了使用PID的功率转换器系统的高级框图。第一个图可以在系统传递函数页面上找到。第二个图将PWM发生器和功率级这两个块折叠为一个,称为Process(或Plant,来自上一个示例)。
DSPIC® DSC 中的 PID在dsPIC DSC®中,PID控制器由三个基本模块组成,见下图: - 比例:输出与输入成正比
- 积分:输出是输入的积分
- 导数:输出是输入的导数。
尽管这些块可以通过多种方式相互连接,但我们将研究最传统的技术,其中三个块并联连接,如上图所示。 PID入到表示系统的框图中。PID模块的目标是生成一个输出u(t),驱动我们手头的系统(过程或工厂),使其输出y(t)与参考信号x(t)匹配。PID的输入是参考信号(工厂的理想或期望行为)和实际输出之间的误差。目标是使用反馈控制回路以尽可能接近零的误差方式进行操作。 PID 方程PID方程如下图所示。新的PID输出值,例如新的有源PWM周期值,计算为前一个时间值加上考虑三个误差值的校正项的总和,即当前值;前一个采样周期的值和前两个采样周期的误差值。PID控制环路使用先前计算的系数对它们进行加权,并最终计算占空比的未来值。
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