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電機控制中經常用到pi調節器,請問pi調節器作用是什麼,工作原理是怎樣的?

作者:由 Chang An 發表于 體育時間:2019-06-23

這裡所說的“PI調節器”其實是PID控制器(比例P、積分I、微分控制D),不過僅使用了比例、積分環節,微分環節未使用。

PID控制器是反饋控制器,基於誤差的控制,它的輸入是設定控制值與實測值的誤差。

感興趣的話可以看看我搬運的講解PID的影片:

【MATLAB-官方影片】PID控制器

下面是我用PID做過的直流電機的控制小專案:

【自制|直流電機PID】LabVIEW 實時控制

下面來個粗淺的比喻,不涉及公式:

假設你在開車,但是要求你的時速在50Km/h,你可以從儀表盤測速,根據測得的速度調整腳踩油門的力度。

開始時你的速度是零,此時誤差是50,假設你的P值為1,那麼你腳踩油門的力度就是50。

過一會兒,你的速度上升到30,此時你的誤差是20,假設你的P值為1,那麼你腳踩油門的力度就是20。

你會發現你永遠不能保持在50Km/h,因為50Km/h時,誤差為零,假設你的P值為1,那麼你腳踩油門的力度就是0。

此時你想到了真實開車時油門是怎麼踩的,你應該在50的時候保持住力度,然後在這個基礎上進行微調,這個就是積分I的作用。

除此之外,你還想能不能在起步的時候大力踩,和快到目標速度的時候提前放緩油門,這時微分的作用就凸顯出來了,你開始能夠根據趨勢提前進行控制。

是不是很神奇?PID的思想很好理解,難的地方在引數調整。

一般情況,根據控制目標的不同選取不同測組合,下面是直流電機控制的策略:

轉速控制:PI,期望在設定轉速時保持住輸出,然後進行微調。

位置控制:PD,期望在達到設定位置後停止輸出,同時在開始向目標靠近時加速,接近目標時減速。

實際上會進行多個控制策略的串聯,進行串級控制,比如轉速控制的:內環電流PI控制,外環轉速控制。

有錯漏的地方還請見諒啊,歡迎指正。

標簽: pid  控制  踩油門  誤差  控制器