PID、前馈控制
更新时间:2023-11-11 04:17:01 阅读量: 教育文库 文档下载
PID、前馈控制
在闭环控制系统,把系统的输出量通过检测装置(传感器)引向系统输入端,与系统的输入量进行比较,从而得到反馈量与输入量的偏差信号,利用此偏差信号通过控制器(调节器)产生控制作用,从而纠正偏差。 具有比例放大器的单闭环调速系统是有静差系统。 闭环系统具有较强的抗干扰性能。
闭环系统对于给定信号和检测装置中的扰动无能为力。
将比例调节器换成比例积分调节器之后,不仅改善了动态性能,而且还能从根本上消除静差,实现无静差调节。
电流截止负反馈是为了实现截流反馈,为了能够保持电流不变,使它不超过允许值。电流负反馈的限流作用只应在启动和堵转时存在,在正常运行时必须去掉,使电流能自由的随着负载增减。
当采用了转速微分负反馈的时候,转速发生变化时,将会比普通双闭环系统更早一些达到平衡,使转速调节输入等效偏差信号提前改变极性,从而使转速调节器退饱和的时间提前。
电流正反馈和电压负反馈(或转速负反馈)是性质完全不同的两种控制作用,电压(转速)负反馈属于被调量的负反馈,是“反馈控制”,具有反馈控制规律,比例放大器控制时稳态总是有偏差的。放大倍数越大稳态偏差越小,单总是存在。电流正反馈在调速系统中的作用不是这样。从静特性方程式上看,他不是用(1+K)去除速度偏差以减小静差,而是用一个正项去抵消原系统中负的速度项。从这个特点看,电流正反馈不属于“反馈控制”,而称为“补偿控制”或“前馈控制”,由于电流的大小反映了负载扰动,因此又叫做按扰动量的补偿控制。带电流正反馈的闭环调速系统式一种前馈补偿和闭环控制相结合的符合控制系统。
--------《运动控制系统》 清华大学出版社
引入微分负反馈可以进一步改善系统的跟随性能和抗干扰性能。 在调节过程初、中期,比例控制起主要作用,在调节过程后期,积分控制起主要作用,并依靠它最后消除静差。
--------《运动控制系统》 化学工业出版社
总体而言:比例控制系统(P)为有静差控制系统,P越大,响应越快,抗干扰能力越强;在P的控制接触上,引入前馈控制(正反馈)和积分控制(I)将组成无静差控制系统,并改善动态性能。微分(D)将提高对扰动的响应能力,改善动态性能。
从经验上看,日系伺服常采用PID控制以及前馈控制,欧系伺服常采用PI+前馈控制。就我熟悉的包米勒伺服来说,其位置环采用P+速度前馈,速度环采用PI+力矩前馈,电流环采用
PI控制。
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