关于PID控制的基础问题的疑问。
大家都知道PID控制技术。这个技术据说是控制论中最基础的自动调节方式。据说现在80%以上的系统都在应用这种方式在调节。
P指的是比例控制。
我想请懂的大侠一个问题:
都知道P是有差控制,是单纯凭借它,不可能消除余差的。
能否通俗易懂而准确的告诉我,啥叫比例控制啊?啥叫余差?为啥不能消除余差啊?
我在网上找个各种资料,均不能透彻理解。希望KC能帮我啊。
来自 科创茶话
2016-3-21 15:30:04
1楼
P是比例控制
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2楼
通俗白话一点说 比例就是给误差乘以一个数值 去控制执行机构   误差会越来越小  过一段时间 某个瞬间 误差可能是 0  但你知道 0乘以任何数都是0 也就是在某个瞬间 没有去控制执行机构 所以结果就又产生了误差 然后又去控制  周而复始  所以永远会有静误差  
所以 要想消除这个静误差 就得加入积分操作 这个更抽象  我不会表达
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3楼

举一个最简单的例子。

你去厕所打开水箱盖子,看到那个浮球阀了没。浮球阀的长杆到支点的距离,和支点到阀芯之间距离之比就是P参数。 P就是扰动量(水位)和调节量(进水阀开度)直接,线性的比例。

当然厕所水箱并不是一个很适合的例子,因为这个只是装满水和完全空水两个状态。(自动化术语,这叫阶越。)

I调节就是这样。还是马桶的例子。好比这个马桶漏水,漏水引起水位下降,浮球下坠,进水阀打开一个开度维持水位。水位越低,浮球下坠越厉害,进水阀开度就越大。假设进水阀进水大于漏水量,水位就逐步上升。随着水位上升,进水阀开度就关小,对吧。这就是(P调节)。

只要漏水量不大于进水阀最大的补水量,水位总能被自动稳定在一个位置对吧。 但是这个水位是不定的,它受到漏水量的影响。漏水量不同,稳定的位置是不定的。稳定下的水位同理论水位之间的差异,术语叫做(余差)

为了达到稳定水位的目的,需要引入一个记分量消余差,就是I调节。
I调节的规律就是,只要有余差存在,就不断的连续改变调节量(就是进水阀阀位)的变化。直至余差消失(就是水位达到期望的满箱的稳定值)为止。
I调节量等于偏差量对时间的积分。

D调节更简单了。
假设我这个水箱比较智能。当我一下子放掉很多水的时候。放水速度很快,但是段时间的水位下降并不大。这时候“有经验的”调节器会根据快速下降的水位,预测到,哦有人冲马桶了。为了最快的反应消除余差。进行预测性的,开大进水阀。(本质是调大P参数)
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2016-03-22 07:21:46
人间失格(作者)
4楼
引用 samhrc:
举一个最简单的例子。

你去厕所打开水箱盖子,看到那个浮球阀了没。浮球阀的长杆到支点的距离,和支点到阀芯之间距离之比就是P参数。 P就是扰动量(水位)和调节量(进水阀开度)直接,线性的比例。

当然厕所水箱并不是一个很适合的例子,因为这个只...
感谢,您提的这个说法算是比较好的一个说法了,可是还是没有解决我心里的疑惑。我的疑问主要集中在P控制的有差这个问题上,对这个过程的描述,我一直很模糊,所以也没有搞懂。
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5楼
去看书《控制系统》。
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人间失格(作者)
6楼
引用 相忘于江湖:
去看书《控制系统》。
看了,书里也是这种解释法,似是而非的。所以没有弄懂。
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7楼
P是比例控制没错,这个P是和偏差有一定的映射关系,这是其一。也就是说,偏差改变,P就相应改变。

其次,偏差有的时候不能满足控制需求的分辨率,或者偏差过大,需要适当缩放,因此就要乘以比例系数。使得偏差数值得到一个合适的范围。

比例的意思和开关控制是不同的。这是第二层意思。开关控制只有二种状态,而比例控制却可以根据偏差的数值,不是一个定数,可以是一个大的数值,也可以是一个小的数值。

这是我对比例调节粗浅的理解。至于为什么比例控制是有差控制,这个我也是模模糊糊的。我水平很低,科创的学术水平高的人比比皆是,他们可不是那些照搬书本和人云亦云的人,他们一定会给你个满意的答复。我只能帮到这个地步了。惭愧。



另外,如果你有什么心得,也可以和我交流交流。咱们互相学习,共同进步。ALL FOR ONE, ONE FOR ALL.
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8楼
引用 人间失格:
看了,书里也是这种解释法,似是而非的。所以没有弄懂。
现在的教材是比较说不明白的。
建议你看看六七十年代的。怎么用纯机械和气动的方式实现PID控制。那个比枯燥的数学公式和单片机算法程序要直观的多。
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9楼

很遗憾!今天忙里偷闲画了草图,但是工地不能上网。笔记本带回家,结果文件又搞丢了。

没心情再罗嗦了。

比例调节的余差问题,你可以简单(歪曲的)的理解为。当水池的水位变化时,进水阀由于P调节的作用打开进水阀一定开度对吧。这个系统只要排水量 和进水量相等,系统就能达到平衡。而不一定是稳定在你需要的水位上达到平衡。
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2016-03-23 09:32:14
10楼
引用 samhrc:
很遗憾!今天忙里偷闲画了草图,但是工地不能上网。笔记本带回家,结果文件又搞丢了。

没心情再罗嗦了。

比例调节的余差问题,你可以简单(歪曲的)的理解为。当水池的水位变化时,进水阀由于P调节的作用打开进水阀一定开度对吧。这个系统只要排水量 ...
感觉解释的挺好!
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2016-04-03 11:35:34
2016-4-3 11:35:34
11楼
PID调节同运算放大器的工作原理差不多,增益,响应时间,相位,三要素
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