PID控制原理和PID控制器參數(shù)對控制性能的影響|加工中心
5.1PID控制原理常規(guī)連續(xù)系統(tǒng)中，PID控制器對輸入的誤差信號進行比例、積分和微分運算，從而給出控制信號。PID控制是一種簡單有效的控制算法，魯棒性（穩(wěn)定性）強，對動態(tài)過程無需知道太多便可以達到比較滿意的控制效果，正好適合爬行的ADAMS仿真模型。圖5.2中整個框內(nèi)是個為PID控制器，，PID控制器的輸出值_取決于系統(tǒng)給定值咐和系統(tǒng)輸出值的偏差eW、偏差的積分、偏差的微分的線性加權(quán)組合。5.2PID控制器參數(shù)對控制性能的影響5.2.1比例控制rKp；對控制性能的影響在連續(xù)控制中，比例控制器是最簡單的一種，其輸出值隨輸入值成比例變化。由式5.4可以看出，比例控制器始終產(chǎn)生一個與輸入信號成正比的輸出值。輸入信號即為系統(tǒng)的被調(diào)量與給定值的偏差心故若偏差存在，比例控制器就有相應(yīng)的控制作用輸出至被控對象，使偏差減少，從而抑制干擾的影響。但是比例控制存在一個缺點就是：不能克服靜態(tài)誤差。比例控制作用是以偏差的存在為前提的，一旦偏差不存在，比例控制器的輸出值則為零。5.2.2積分控制m；對控制性能的影響在連續(xù)控制中，積分控制是保證系統(tǒng)控制無靜態(tài)誤差的關(guān)鍵。對于積分控制器，其輸出值與輸入值的積分成正比。假設(shè)為控制器的輸出，為控制器的輸入，7}為積分時間常數(shù)，則積分控制器的表達式為：積分控制器的輸出值與輸入值的積分成正比，因此只要有輸入值存在，其輸出值就會不斷加強直到克服干擾為止。被調(diào)控量的偏差消失以后，由于積分規(guī)律的特點，輸出將停留在新的位置而不復(fù)回原位，因而能保證控制靜態(tài)誤差為零。單純的積分控制器控制動作緩慢，在改善靜態(tài)準確度的同時使控制的動態(tài)品質(zhì)變差，過度過程時間延長，甚至造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。在實際工業(yè)中，不能單獨使用，必須和比例控制結(jié)合使用。積分作用和比例作用是相對的，當(dāng)比例作用弱的時候，積分作用也必須得減弱，積分作用是輔助比例作用進行調(diào)節(jié)的。比例積分控制存在缺點：由于PI控制不適合具有滯后性的控制對象；相對與比例控制響應(yīng)速度變慢，穩(wěn)定性變差；會存在積分過飽和現(xiàn)象導(dǎo)致控制器調(diào)節(jié)出現(xiàn)偏差；參數(shù)整定時困難增加。5.2.3微分控制(Td)對控制性能的影響微分控制的主要作用是改善系統(tǒng)的動態(tài)性能，對于微分控制器，其輸出值與輸入值的微分成正比。假設(shè)vW為控制器的輸出，e的為控制器的輸入，h為微分時間常數(shù)，則微分控制器的時間表達常數(shù)為：微分控制器的輸出與輸入的變化率成正比，因此微分控制器能在輸入信號出現(xiàn)或者變化的瞬間，根據(jù)變化的趨勢產(chǎn)生輸出作用。若輸入的信號為系統(tǒng)偏差信號，則微分作用能將偏差盡快消除。單純的微分控制器對靜態(tài)偏差也沒有抑制力，不能單獨使用，要和比例控制或者比例積分控制結(jié)合起來使用，變成比例微分控制或者比例積分微分控制。PD調(diào)節(jié)器在調(diào)節(jié)系統(tǒng)偏差時，能夠快速達到理想值，使系統(tǒng)在最短的時間內(nèi)得到強化調(diào)節(jié)，可調(diào)節(jié)靜態(tài)偏差，適用于大滯后環(huán)節(jié)；PID控制器結(jié)合了PD調(diào)節(jié)器的快速性和PI調(diào)節(jié)器的無靜差（精確定位）特點，達到了比較高的調(diào)節(jié)質(zhì)量。本文采摘自“振動對精工機床進給系統(tǒng)爬行的影響”，因為編輯困難導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明！