PID算法的输出如何与PWM的占空比相对应

2万 · 2014-12-10 20:13

牛人都在忙着挣钱

2万 · 2014-12-10 20:16

没人答的话就采用[帮帮答]功能

只看该作者 · 2014-12-10 20:35

cuya 发表于 2014-12-10 01:15
首先理解有误。
PWM控制量的最大值是加载在pwm驱动上的直流电压，为固定值，与Kp， Ki 无关。占空比为 1 ...

非常感谢您的回复!
   在项目中，我的PWM波是给固态继电器的输入端，固态继电器的输出端是220V的交流电。220V的交流电给陶瓷加热棒。PWM波控制固态继电器的通断，固态继电器通时交流电给陶瓷加热棒加热，固态继电器断时，没有交流电输入到加热棒，就不加热。
   所以，对于您说的“ 占空比为 0.5 时，理论上的输出为直流驱动电压的一半.”等，有
点儿没理解透

只看该作者 · 2014-12-10 20:37

原野之狼发表于 2014-12-10 20:16
没人答的话就采用[帮帮答]功能

呵呵呵，谢谢版主的提醒:lol

只看该作者 · 2014-12-10 21:55

jiero39 发表于 2014-12-10 20:04
非常感谢您的回复，让我启发不少！但是，我还是有两个问题：
1、16位定时寄存器的范围是0~65536，对 ...

你好！
按照我的理解，回答你两个问题。
1、我上面说的就是这个意思
2、我觉得用增量式和位置式都行的，
我的理解，增量式其实是从位置式推导的，所以两者都能得到你想要的结果。
我认为你的理解没错的，不过应该还可以按照实际要求改进一下。

我控制的对象和你不一样，我的阀值的设置值是因为系统有限制，不能取太大的占空比。
所以你的阀值是否需要取舍，要根据你的系统来设定的。

其实我也是第一次做PID，我的理解不一定正确。你可以参考一下。

我以前在这里也问过PID的问题，当时项目做了一半，我调了做其他项目，
现在又重新回来做这个项目。
下面是链接：
https://bbs.21ic.com/forum.php?mod=viewthread&tid=378241&epclose=1

1万 · 2014-12-11 00:05

我的PWM波是给固态继电器的输入端，固态继电器的输出端是220V的交流电。220V的交流电给陶瓷加热棒

这是一个简单粗糙的 pwm, 占空比为1时全开加热，0.5时为一半全能量加热，以此为控制。
你要做的首先是了解你的系统，比如 pwm 的参数，以及pwm如何实现控制系统等等。从你认为 Kp 可以消除这点可以看出，你对一些基本而且简单的理论概念了解的不够。坦率的说，没有人愿意长篇大论的解释基本概念。

你好，请问“加热之类的控制，用PI 即可”这个理论怎么得出的呢？
如果控制直流电机呢？是不是也用PI就行

加热之类的控制，有一个滞后以及很大的热时间常数，远大于pwm的周期。微分的作用主要是控制对象变化时可以产生一个控制量(无变化时为0）用以加快相应速度，但也很容易引入干扰。

由于我用的是积分分离的位置式（个人感觉对于没有**特性的执行机构，位置式和增量式都一样。因为在增量式中

增量式和位置式没有本质区别，只是计算方式的不同。其实积分分离位置式相对应该最容易简单的，特别是用定点计算是，增量式更需要留意溢出问题，当然浮点就不存在这类问题了。安照楼主的系统，完全可以使用浮点运算。

只看该作者 · 2014-12-11 16:01

本帖最后由 dragonhux 于 2014-12-11 16:02 编辑

(PID控制量的最大值—0），这个应该可以灵活处理，用最大值没有问题，只是如果只是到最大值才采用最大的加热功率，这样加热的利用率是不是太低了
只要PID的输出不大于你设置的最大值就可以了，最大值可以设置比最大控制量小，其它的当到达最大功率的时候PID会自动进行调整

只看该作者 · 2014-12-11 16:03

另外，注意一点，就是一定要做到抗饱和

只看该作者 · 2014-12-11 16:47

1.采用定时器或设定比较寄存器的方式控制PWM输出，输出极大值不能超过定时周期；你的上限最大就是定时周期了，为全开；至于全关，可以设成0，可靠起见，可以进一步关闭PWM输出。
2.采用何种算法与是否存在“全速加热”状态没有必然联系。如果一开始ek足够大，也就是设定值远高于反馈值，那么首次比例输出Kp*ek也是极有可能让输出值超过你的“全速加热”上限值的；
实际上，用于电阻炉或是干燥箱的话，楼主就会发现大部分加热设备在刚开启时总会以最大功率输出，因为此时目标值离设定值尚远，为快速加热，功率是完全打开的，直到接近目标温度时，才会进入开关状态；
楼主将KP值设大一些，让装置一开始就能全功输出，那么开始加热过程就会出现“全速加热”状态了。
所以，实际上，这是一个PID参数整定问题，而不是你的算法问题。

只看该作者 · 2014-12-11 20:07

用PID算法，关键是采样时间。采样时间太短影响积分和微分

1万 · 2014-12-11 21:24

去买只余姚的温控仪研究一下

只看该作者 · 2017-8-10 16:31

jiero39 发表于 2014-12-10 20:04
非常感谢您的回复，让我启发不少！但是，我还是有两个问题：
1、16位定时寄存器的范围是0~65536，对 ...

你好，对于你的第一个理解，我觉得是对的，实际上PID输出的控制量属性是你可以自己定义的，你可以把它定义成占空比，你也可以把它直接定义成定时器寄存器的值，区别也就是PID三个参数的变化，但最后效果是一样的。对于你的第二个理解的话，增量式的有点永远都在的，即便是没有**的执行机构，用增量式也依旧保持着它的优点，因为第一次原始的PID输出控制量计算很简单，只要积分一次，之后就再也不用积分了，并且甚至第一次的控制量你可以自己随意的定义一个，反正也就用那么一次，对之后的PID计算不成影响

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