pid前馈控制实质
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PID、前馈控制
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
前馈控制和反馈控制
前馈反馈控制讲解
前馈控制系统
前馈反馈控制讲解
内 容
前馈控制的由来与原理 静态前馈控制系统 前馈控制系统的动态补偿 前馈反馈控制系统 结论
前馈反馈控制讲解
一、基本原理及特点
问题:过程特性决定了它被控制的难易,一个本性难控的 过程具有Kf大、Tf<To、τ o/To大的特点,难控过程受到较 大扰动后,反馈控制的效果将不令人满意。下面分析其原 因,并讨论相应对策。原因 相应措施 ⒈本性难控过程克服扰动的稳定时间长 ⒈将扰动克服在被控变量偏 产生偏差大; 离设定值之前 ⒉反馈控制器不会区别偏差产生的原因, ⒉针对较大可测和不可控的 只是减少偏差,直到趋近“0”; 扰动采取措施,使被控变量 在扰动下基本不变 ⒊扰动产生频率过高,将使系统振荡; ⒊开环控制
“前馈控制方案
前馈反馈控制讲解
一、基本原理及特点D1 前馈 控制器 对象 y Dn
D1,……,Dn 为可测扰动;u, y分别为被控对象的操作变量与 受控变量。
u
前馈控制思想:在扰动还未影响输出以前,直接改变操作变 量,以使输出不受或少受外部扰动的影响。 前馈控制定义:是测取进入过程的干扰(包括外界干扰和设 定值变化,并按其信号产生合适的控制作用去改变操纵变量, 使被控变量维持在
前馈控制和反馈控制
前馈反馈控制讲解
前馈控制系统
前馈反馈控制讲解
内 容
前馈控制的由来与原理 静态前馈控制系统 前馈控制系统的动态补偿 前馈反馈控制系统 结论
前馈反馈控制讲解
一、基本原理及特点
问题:过程特性决定了它被控制的难易,一个本性难控的 过程具有Kf大、Tf<To、τ o/To大的特点,难控过程受到较 大扰动后,反馈控制的效果将不令人满意。下面分析其原 因,并讨论相应对策。原因 相应措施 ⒈本性难控过程克服扰动的稳定时间长 ⒈将扰动克服在被控变量偏 产生偏差大; 离设定值之前 ⒉反馈控制器不会区别偏差产生的原因, ⒉针对较大可测和不可控的 只是减少偏差,直到趋近“0”; 扰动采取措施,使被控变量 在扰动下基本不变 ⒊扰动产生频率过高,将使系统振荡; ⒊开环控制
“前馈控制方案
前馈反馈控制讲解
一、基本原理及特点D1 前馈 控制器 对象 y Dn
D1,……,Dn 为可测扰动;u, y分别为被控对象的操作变量与 受控变量。
u
前馈控制思想:在扰动还未影响输出以前,直接改变操作变 量,以使输出不受或少受外部扰动的影响。 前馈控制定义:是测取进入过程的干扰(包括外界干扰和设 定值变化,并按其信号产生合适的控制作用去改变操纵变量, 使被控变量维持在
实验三液位前馈-反馈复合控制 - 图文
液位前馈-反馈复合控制
实验报告书
实验名称: 液位前馈-反馈复合控制 姓名: 班级: 学号: 指导老师:
一、实验名称:
液位前馈-反馈复合控制 二、实验设备:
组态软件、实验箱。 三、实验过程:
需要注意的一点是:组态软件采用所有的工程量都是0-100。如液位的实际最高高度为28cm,液位参数设置时取20%,50%等类似的百分比
a) 流量液位前馈反馈控制
1 实验目的与要求
1.1.实验前需熟悉复合控制的原理与特点。
1.2.熟悉仪表装置,如检测单元、控制单元、执行单元等。 1.3.通过实验掌握前馈补偿器的设计方法。
2 实验系统组成 2.1 实验原理
流程图如图 2.3.1 所示。水介质由泵U101(P101)从水箱V104 中加压获得压头,经流量计FT101、电动调速器U101、水箱V101、手阀QV116 回流至水箱V104 而形成水循环,负荷的大小通过手阀QV116 来调节;其中,水箱V101 的液位由液位变送器LT101测得,给水流量由流量计FT101
第13讲 前馈--反馈控制系统分析
一、 前馈——反馈复合控制系统 1 前馈——反馈复合控制系统的基本概念
前馈——反馈复合控制系统:系统中既有针对主要扰动信号进行补偿的前馈控制,又存在对被调量采用反馈控制以克服其它的扰动信号,这样的控制系统就是前馈——反馈复合控制系统。 2 概念的理解:
(1) 复合控制是指系统中存在两种不同的控制方式,即前馈控制和反馈控制; (2) 前馈控制的作用是对主要的扰动信号进行完全补偿,可以针对主要的扰动信号,设
计相应的前馈控制器;
(3) 引入反馈控制,是为了使系统能克服所有扰动信号对被调量产生的影响;因为除了
已知的主要的扰动信号以外,系统中还存在其它的扰动信号,这些扰动信号对被调量的影响比较小,有的是我们能够考虑到的,有的我们根本就考虑不到或无法测量,都通过反馈控制加以克服;
(4) 系统中需要测量的信号既有被调量,又有扰动信号; 3 前馈——反馈复合控制系统实例分析
混合水温的前馈——反馈复合控制系统(如图3-12所示)。
前馈控制器 执行器 流量测量变送器 调节器 温度测量变送器 冷水调节阀 热水调节阀 混合水温θ 图3-12 混和水温复合控制示意图
4前馈——反馈复合控制系统的组成
前馈——反馈复合控制系统主要由
第13讲 前馈--反馈控制系统分析
一、 前馈——反馈复合控制系统 1 前馈——反馈复合控制系统的基本概念
前馈——反馈复合控制系统:系统中既有针对主要扰动信号进行补偿的前馈控制,又存在对被调量采用反馈控制以克服其它的扰动信号,这样的控制系统就是前馈——反馈复合控制系统。 2 概念的理解:
(1) 复合控制是指系统中存在两种不同的控制方式,即前馈控制和反馈控制; (2) 前馈控制的作用是对主要的扰动信号进行完全补偿,可以针对主要的扰动信号,设
计相应的前馈控制器;
(3) 引入反馈控制,是为了使系统能克服所有扰动信号对被调量产生的影响;因为除了
已知的主要的扰动信号以外,系统中还存在其它的扰动信号,这些扰动信号对被调量的影响比较小,有的是我们能够考虑到的,有的我们根本就考虑不到或无法测量,都通过反馈控制加以克服;
(4) 系统中需要测量的信号既有被调量,又有扰动信号; 3 前馈——反馈复合控制系统实例分析
混合水温的前馈——反馈复合控制系统(如图3-12所示)。
前馈控制器 执行器 流量测量变送器 调节器 温度测量变送器 冷水调节阀 热水调节阀 混合水温θ 图3-12 混和水温复合控制示意图
4前馈——反馈复合控制系统的组成
前馈——反馈复合控制系统主要由
专家PID控制
专家IP控制D
1专、家PID控原制1理、专家IP控制原D 专理家PD控制I的实质是基:于控受对和象制控规的各种 知律,识须无知道被控象对精确模型,利的专家经用来验设计 PID数参专家。PID控是制种一接直型家专控制器
。图 1典型二阶系单统阶位响跃误应差线曲令(e)表示离散k的当化前采样刻的时误差值e,k( 1-),(k e-)2别表分前一示和个两前采样时个刻的误值,则有 e(差)ke(=)-ek( k1-) (ke 1-)=(ke-1)- (ke -)22/51
、专家1IPD控制原理根误差及其据化变对,图所示的二阶系1统单阶位 跃应响误曲线差进行如下定性分析: (1 )当 (ke) >1时M,明误差的说绝对值经已大。很 不误论变化差趋如势何,应考都虑控制器输的出定值按输 出以,达迅到调速整差,误误差绝对值使最大以速度减小 ,时同免超避。调时此,相当它于实开环控施。制/351
、专家1PD控I原制理2() 当(ek) (ke)>0 e或(k)=时,说0误明在朝差差误对绝 增值大方变化向,或差为某一误常值未,发生变。 化如果 ek()>M2, 说误明差大较,可考虑控制器实由施 较强控的制作,使误用差绝对朝值减小向变方,化迅速 减误小差的对
PID控制技术
武汉理工大学机电工程学院
武汉理工大学 题目精益生产在汽车行业中的应用
学 院 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 日 期
武汉理工大学机电工程学院
精益生产在汽车行业中的应用
概述
目前提出的先进制造技术,就其内容讲大致可分为2大类。一类专门研究数字化的制造技术,其主要技术路线为CAD、VM、CAM、CIM到CIMS,以实现高柔性和高自动化为目标,这类技术常需要大量的人力、物力的投人,由于CIMS最终所能实现的仅是有限柔性;一类着重研究生产组织方式,从生产组织模式的角度探索适应市场需求的制造技术,如精益生产、并行工程、动态联盟等,其最大特征是无需大规模的投资,通过生产模式的变革,人员素质的提高可以实现针对产品的敏捷性、高柔性和低成本【1】,因此,十分适合于开发性企业。其中,精益生产对于企业发展和提高市场竞争力有这至关重要的意义。 精益生产的由来
20世纪70年代到80年代20世界70到80年代,
管式热裂解反应器出口温度前馈 - 反馈控制系统设计
中北大学课程设计说明书
中北大学
课 程 设 计 说 明 书
学生姓名: 陈朋印 学 号: 1002034111 学 院: 机械与动力工程学院 专 业: 过程装备与控制工程 题 目: 管式热裂解反应器出口温度前馈 ——反馈控制系统设计
指导教师: 姚竹亭 职称: 教授
许 昕 职称: 讲师
2014年1月10日
中北大学课程设计说明书
中北大学
课程设计任务书
2013/2014 学年第 1 学期
学 院: 机械与动力工程学院 专 业: 过程装备与控制工程 学 生 姓 名: 陈朋印 学 号: 1002034111
课程设计题目: 管式热裂解反应器出口温度前馈
——反馈控制系统设计
起 迄 日 期:2013年12月30
四轴PID控制算法详解(单环PID、串级PID)
正文开始:这篇文章分为三个部分:
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PID原理普及
常用四轴的两种PID算法讲解(单环PID、串级PID) 如何做到垂直起飞、四轴飞行时为何会飘、如何做到脱控?
PID原理普及
1、 对自动控制系统的基本要求: 稳、准、快:
稳定性(P和I降低系统稳定性,D提高系统稳定性):在平衡状态下,系统受到某个干扰后,经过一段时间其被控量可以达到某一稳定状态; 准确性(P和I提高稳态精度,D无作用):系统处于稳态时,其稳态误差;
快速性(P和D提高响应速度,I降低响应速度):系统对动态响应的要求。一般由过渡时间的长短来衡量。
2、 稳定性:当系统处于平衡状态时,受到某一干扰作用后,如果系统输出能够恢复到原来的稳态值,那么系统就是稳定的;否则,系统不稳定。
3、 动态特性(暂态特性,由于系统惯性引起):系统突加给定量(或者负载突然变化)时,其系统输出的动态响应曲线。延迟时间、上升时间、峰值时间、调节时间、超调量和振荡次数。
通常: 上升时间和峰值时间用来评价系统的响应速度; 超调量用来评价系统的阻尼程度;