什麼是比例積分微分控制比例積分控制規律是什麼

2021-03-07 21:54:38 字數 5507 閱讀 6609

1樓:匿名使用者

就是一種控制方式,通常叫做pid,在網上一搜一大堆,

比例(p)控制

比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差訊號成比例關係。當僅有比例控制時系統輸出存在穩態誤差(steady-state error)。

積分(i)控制

在積分控制中,控制器的輸出與輸入誤差訊號的積分成正比關係。對乙個自動控制系統,如果在進入穩態後存在穩態誤差,則稱這個控制系統是有穩態誤差的或簡稱有差系統(system with steady-state error)。為了消除穩態誤差,在控制器中必須引入「積分項」。

但積分項對誤差取決於時間的積分,隨著時間的增加,積分項會增大。這樣,即便誤差很小,積分項也會隨著時間的增加而加大,它推動控制器的輸出增大使穩態誤差進一步減小,直到等於零。因此,為了使系統在進入穩態後無穩態誤差,通常採用比例+積分(pi)控制器,

微分(d)控制

在微分控制中,控制器的輸出與輸入誤差訊號的微分(即誤差的變化率)成正比關係。 自動控制系統在克服誤差的調節過程中可能會出現振盪甚至失穩。其原因是由於存在有較大慣性元件(環節)或有滯後(delay)元件,具有抑制誤差的作用,其變化總是落後於誤差的變化。

解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化「超前」,即在誤差接近零時,抑制誤差的作用就應該是零。這就是說,在控制器中僅引入「比例」項往往是不夠的,比例項的作用僅是放大誤差的幅值,而目前需要增加的是「微分項」,它能**誤差變化的趨勢,這樣,具有比例+微分的控制器,就能夠提前使抑制誤差的控制作用等於零,甚至為負值,從而避免了被控量的嚴重超調。所以對有較大慣性或滯後的被控物件,比例+微分(pd)控制器能改善系統在調節過程中的動態特性。

2樓:吉祥如意

(一)比

例調節(p)

比例調節(p)是連續調節的一種,是最基本的調節規律。

(1)比例調節規律

比例調節規律就是指調節器輸出p與其輸入偏差e之間的關係是比例關係.

(2)比例調節的特點

ⅰ.調節動作迅速,無滯後現象。

ⅱ.調節作用結束後,會留有一定的餘差,這是比例調節的乙個缺點。

ⅲ.kc的取值大小必須合適,否則會使系統產生振盪現象或者使余差增大。

(3)比例調節適用的場合

1.適用於允許有一定偏差、調節質量要求不高的場合。

2.適用於無滯後的場合,即適用於要求調節動作快的場合。

(二)比例積分調節(pi)

(1)比例積分調節規律:

比例積分調節規律是指調節器的輸出p與輸入偏差e之間呈現比例和積分雙重關係。

(2)比例積分調節的特點:

當輸入偏差e階躍時,比例環節及時作用,抑制住擾動的影響――――粗調,隨後積分調節作用逐漸累積、增強,逐步消除餘差――――細調。

(3)比例積分調節適用的場合:

主要用於控制精度要求高,不允許有餘差的場合。

(三)比例微分調節(pd)

(1)比例微分調節規律:

比例微分調節規律就是指調節器的輸出訊號與偏差訊號呈現比例和微分兩種關係。

(2)比例微分調節的特點:

當輸入偏差e作階躍變化時,輸出一開始就躍變到比例作用的kd倍,然後逐漸下降到比例作用。由於有超前作用,因而可以得到提前控制的效果,對於常見的容量滯後現象有克服作用。

(3)比例微分調節適用的場合:

1.適用於容量滯後較大的場合。

2.從實際使用情況看,單純的比例微分調節使用較少,而大多數是比例、積分、微分三者結合使用,即pid調節。

(四)比例積分微分調節(pid)

(1)比例積分微分調節規律:

比例積分微分調節規律就是指調節器的輸出值與輸入之間的關係呈現比例、積分、微分三種關係,所以比例積分微分調節用pid表示。

(2)比例積分微分調節的特點:

在pid調節中,比例環節是基礎,起基本的調節作用,擬制住干擾的擴大,積分環節起消除餘差的作用,以提高調節質量,微分調節有超前作用,可以用來克服容量滯後的現象,得到較好的過渡過程品質指標。因此,三者的配合使用可以得到較完善的調節器功能,使自動控制系統的工作更加穩定可靠。

(3)比例積分微分適用的場合:

1.控制質量要求較高的場合。

2.被控引數有滯後現象,特別是容量滯後的現象比較大的場合。

3樓:甜沁檸檬

pid控制器由比例單元(p)、積分單元(i)和微分單元(d)組成。其輸入e(t)與輸出u(t)的關係為

u(t)=kp[e(t)+1/ti∫e(t)dt+td*de(t)/dt]式中積分的上下限分別是0和t

因此它的傳遞函式為:g(s)=u(s)/e(s)=kp[1+1/(ti*s)+td*s]

其中kp為比例係數;ti為積分時間常數;td為微分時間常數

4樓:匿名使用者

那你要看看大一的高數啊 !!

比例積分控制規律是什麼 10

5樓:小格調

根據給定值和實際輸出值構成控制偏差,將偏差按比例、積分和微分通過線性組合構成控制量,對被控物件進行控制。

經典控制理論在實際控制系統中的典型應用是比例積分控制規律。在早期的控制系統中,比例積分控制規律也是唯一的自動控制方式。隨著計算機技術的發展,現代控制理論在實用性上取得了很大的進步,解決了許多經典控制理論無法解決的問題。

這一現象使許多人認為,新的理論和技術可以取代比例積分控制規律。但後來的發展表明,比例積分控制規律並沒有放棄。目前,比例積分控制規律仍然是工業控制中應用最廣泛的控制方法。

6樓:匿名使用者

(一)比例調節(p)

比例調節(p)是連續調節的一種,是最基本的調節規律。

(1)比例調節規律

比例調節規律就是指調節器輸出p與其輸入偏差e之間的關係是比例關係.

(2)比例調節的特點

ⅰ.調節動作迅速,無滯後現象。

ⅱ.調節作用結束後,會留有一定的餘差,這是比例調節的乙個缺點。

ⅲ.kc的取值大小必須合適,否則會使系統產生振盪現象或者使余差增大。

(3)比例調節適用的場合

1.適用於允許有一定偏差、調節質量要求不高的場合。

2.適用於無滯後的場合,即適用於要求調節動作快的場合。

(二)比例積分調節(pi)

(1)比例積分調節規律:

比例積分調節規律是指調節器的輸出p與輸入偏差e之間呈現比例和積分雙重關係。

(2)比例積分調節的特點:

當輸入偏差e階躍時,比例環節及時作用,抑制住擾動的影響――――粗調,隨後積分調節作用逐漸累積、增強,逐步消除餘差――――細調。

(3)比例積分調節適用的場合:

主要用於控制精度要求高,不允許有餘差的場合。

(三)比例微分調節(pd)

(1)比例微分調節規律:

比例微分調節規律就是指調節器的輸出訊號與偏差訊號呈現比例和微分兩種關係。

(2)比例微分調節的特點:

當輸入偏差e作階躍變化時,輸出一開始就躍變到比例作用的kd倍,然後逐漸下降到比例作用。由於有超前作用,因而可以得到提前控制的效果,對於常見的容量滯後現象有克服作用。

(3)比例微分調節適用的場合:

1.適用於容量滯後較大的場合。

2.從實際使用情況看,單純的比例微分調節使用較少,而大多數是比例、積分、微分三者結合使用,即pid調節。

(四)比例積分微分調節(pid)

(1)比例積分微分調節規律:

比例積分微分調節規律就是指調節器的輸出值與輸入之間的關係呈現比例、積分、微分三種關係,所以比例積分微分調節用pid表示。

(2)比例積分微分調節的特點:

在pid調節中,比例環節是基礎,起基本的調節作用,擬制住干擾的擴大,積分環節起消除餘差的作用,以提高調節質量,微分調節有超前作用,可以用來克服容量滯後的現象,得到較好的過渡過程品質指標。因此,三者的配合使用可以得到較完善的調節器功能,使自動控制系統的工作更加穩定可靠。

(3)比例積分微分適用的場合:

1.控制質量要求較高的場合。

2.被控引數有滯後現象,特別是容量滯後的現象比較大的場合。

7樓:匿名使用者

比例,積分,微分吧, pid控制。

乙個是控制到平衡點的速度

乙個是控制達到要求的**次數。

乙個是控制超調

之間有一些關聯,

但是基本就是乙個對乙個的變化比較明顯。

pid調節器中比例、積分、微分各自的作用

8樓:匿名使用者

pid是英文單詞比例(proportion),積分(integral),微分(differential coefficient)的縮寫。pid調節實際上是由比例、積分、微分三種調節方式組成,它們各自的作用如下:

比例調節作用:是按比例反應系統的偏差,系統一旦出現了偏差,比例調節立即產生調節作用用以減少偏差。比例作用大,可以加快調節,減少誤差,但是過大的比例,使系統的穩定性下降,甚至造成系統的不穩定。

積分調節作用:是使系統消除穩態誤差,提高無差度。因為有誤差,積分調節就進行,直至無差,積分調節停止,積分調節輸出一常值。

積分作用的強弱取決與積分時間常數ti,ti越小,積分作用就越強。反之ti大則積分作用弱,加入積分調節可使系統穩定性下降,動態響應變慢。積分作用常與另兩種調節規律結合,組成pi調節器或pid調節器。

微分調節作用:微分作用反映系統偏差訊號的變化率,具有預見性,能預見偏差變化的趨勢,因此能產生超前的控制作用,在偏差還沒有形成之前,已被微分調節作用消除。因此,可以改善系統的動態效能。

在微分時間選擇合適情況下,可以減少超調,減少調節時間。微分作用對雜訊干擾有放大作用,因此過強 的加微分調節,對系統抗干擾不利。此外,微分反應的是變化率,而當輸入沒有變化時,微分作用輸出為零。

微分作用不能單獨使用,需要與另外兩種調節規律相結合,組成pd或pid控制器。

9樓:下個id我們再見

在pid調節中,比例作用是依據偏差的大小來動作的,在調節閥系統中起著穩定被調引數的作用;積分作用是依據偏差是否存在來動作的,在系統中起著消除餘差的作用;微分作用是依據偏差變化速度來動作的,在系統中起著超前調節的作用。

1)比例調節規律的作用

偏差一出現就能及時調節,但調節作用同偏差量是成比例的,調節終了會產生靜態偏差(簡稱靜差)。kp增大有利於減小靜差,但kp增加太大,將導致系統超調增加,穩定性變壞,甚至使系統產生振盪。

2)積分調節規律的作用

只要有偏差,就有調節作用,直到偏差為零,因此它能消除偏差。但積分作用過強,又會使調節作用過強,引起被調引數超調,甚至產生振盪。

3)微分調節規律的作用

根據偏差的變化速度進行調節,因此能提前給出較大的調節作用,大大減小了系統的動態偏差量及調節過程時間。但微分作用過強,又會使調節作用過強,引起系統超調和振盪。(另一種表達方式:

微分係數的作用是加快系統的響應,對偏差量的變化做出響應,按偏差量趨向進行控制,把偏差消滅在萌芽狀態之中,使超調小,穩定性增加,但對擾動的抑制能力減弱。)

這三種調節規律的調整原則是:就每一種調節規律而言,在滿足生產要求的情況下,比例作用應強一些,積分作用應強一些,微分作用也應強一些。當同時採用這三種調節規律時,三種調節作用都應適當減弱,且微分時間一般取積分時間的1/4~1/3。

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