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PID、前饋控制相關(guān)筆記
在閉環(huán)控制系統,把系統的輸出量通過(guò)檢測裝置(傳感器)引向系統輸入端,與系統的輸入量進(jìn)行比較,從而得到反饋量與輸入量的偏差信號,利用此偏差信號通過(guò)控制器(調節器)產(chǎn)生控制作用,從而糾正偏差。

       具有比例放大器的單閉環(huán)調速系統是有靜差系統。

       閉環(huán)系統具有較強的抗干擾性能。

       閉環(huán)系統對于給定信號和檢測裝置中的擾動(dòng)無(wú)能為力。

       將比例調節器換成比例積分調節器之后,不僅改善了動(dòng)態(tài)性能,而且還能從根本上消除靜差,實(shí)現無(wú)靜差調節。

       電流截止負反饋是為了實(shí)現截流反饋,為了能夠保持電流不變,使它不超過(guò)允許值。電流負反饋的限流作用只應在啟動(dòng)和堵轉時(shí)存在,在正常運行時(shí)必須去掉,使電流能自由的隨著(zhù)負載增減。

       當采用了轉速微分負反饋的時(shí)候,轉速發(fā)生變化時(shí),將會(huì )比普通雙閉環(huán)系統更早一些達到平衡,使轉速調節輸入等效偏差信號提前改變極性,從而使轉速調節器退飽和的時(shí)間提前。

       電流正反饋和電壓負反饋(或轉速負反饋)是性質(zhì)完全不同的兩種控制作用,電壓(轉速)負反饋屬于被調量的負反饋,是“反饋控制”,具有反饋控制規律,比例放大器控制時(shí)穩態(tài)總是有偏差的。放大倍數越大穩態(tài)偏差越小,單總是存在。電流正反饋在調速系統中的作用不是這樣。從靜特性方程式上看,他不是用(1+K)去除速度偏差以減小靜差,而是用一個(gè)正項去抵消原系統中負的速度項。從這個(gè)特點(diǎn)看,電流正反饋不屬于“反饋控制”,而稱(chēng)為“補償控制”或“前饋控制”,由于電流的大小反映了負載擾動(dòng),因此又叫做按擾動(dòng)量的補償控制。帶電流正反饋的閉環(huán)調速系統式一種前饋補償和閉環(huán)控制相結合的符合控制系統。
                    
                                    --------《運動(dòng)控制系統》  清華大學(xué)出版社


       引入微分負反饋可以進(jìn)一步改善系統的跟隨性能和抗干擾性能。

       在調節過(guò)程初、中期,比例控制起主要作用,在調節過(guò)程后期,積分控制起主要作用,并依靠它最后消除靜差。
 
                                     --------《運動(dòng)控制系統》   化學(xué)工業(yè)出版社       

 

總體而言:比例控制系統(P)為有靜差控制系統,P越大,響應越快,抗干擾能力越強;在P的控制接觸上,引入前饋控制(正反饋)和積分控制(I)將組成無(wú)靜差控制系統,并改善動(dòng)態(tài)性能。微分(D)將提高對擾動(dòng)的響應能力,改善動(dòng)態(tài)性能。

從經(jīng)驗上看,日系伺服常采用PID控制以及前饋控制,歐系伺服常采用PI+前饋控制。就我熟悉的包米勒伺服來(lái)說(shuō),其位置環(huán)采用P+速度前饋,速度環(huán)采用PI+力矩前饋,電流環(huán)采用PI控制。

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