数字PID控制的原理

发布时间:2023-05-17  

  数字PID控制的原理

  自从计算机和各类微控制器芯片进入控制领域以来,用计算机或微控制器芯片取代模拟 PID控制电路组成控制系统,不仅可以用软件实现 PID 控制算法,而且可以利用计算机和微控制器芯片的逻辑功能,使 PID 控制更加灵活。将模拟PID 控制规律进行适当变换后,以微控制器或计算机为运算核心,利用软件程序来实现 PID 控制和校正,就是数字(软件)PID 控制。


  由于数字控制是一种采样控制,它只能根据采样时刻的偏差值来计算控制量,因此需要对连续 PID 控制算法进行离散化处理。对于实时控制系统而言,尽管对像的工作状态是连续的,但如果仅在离散的瞬间对其采样进行测量和控制,就能够将其表示成离散模型,当采样周期足够短时,离散控制形式便能很接近连续控制形式,从而达到与其相同的控制效果。


  PID的增量型公式:

  PID=Uk+KP*【E(k)-E(k-1)】+KI*E(k)+KD*【E(k)-2E(k-1)+E(k-2)】

  PID算法具体分两种:一种是位置式的 ,一种是增量式的。

  位置式PID的输出与过去的所有状态有关,计算时要对e(每一次的控制误差)进行累加,这个计算量非常大,而明显没有必要。而且小车的PID控制器的输出并不是绝对数值,而是一个△,代表增多少,减多少。换句话说,通过增量PID算法,每次输出是PWM要增加多少或者减小多少,而不是PWM的实际值。所以明白增量式PID就行了。

PID控制原理:

  本系统通过摆杆(辊)反馈的位置信号实现同步控制。收线控制采用实时计算的实际卷径值,通过卷径的变化修正PID前馈量,可以使整个系统准确、稳定运行。


  PID系统特点:

  1、主驱动电机速度可以通过电位器来控制,把S350设置为SVC开环矢量控制,将模拟输出端子FM设定为运行频率,从而给定收卷用变频器的主速度。

  2、收卷用S350变频器的主速度来自放卷(主驱动)的模拟输出端口。摆杆电位器模拟量

  信号通过CI通道作为PID的反馈量。S350的频率源采用主频率Ⅵ和辅助频率源PID叠加的方式。通过调整运行过程PID参数,可以获得稳定的收放卷效果。

  3、本系统启用逻辑控制和卷径计算功能,能使系统在任意卷径下平稳启动,同时两组PID参数可确保生产全程摆杆控制效果稳定。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>