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為什麼pd是控制演算法

發布時間:2022-08-11 21:01:24

1. pwm和PD控制有什麼區別

PWM是脈寬調制,也就是通過占空比來控制,是一種控制實現的具體手段。
而PD控制,脫胎於PID,是一種演算法,包含線性,微分,積分三個部分。

2. PD控制是什麼意思啊

PD:單片機中電源控制寄存器PCON的掉電方式位。此位寫1即啟動掉電方式,此時時鍾凍結。

3. 什麼是「PID演算法」

「PID演算法」在過程式控制制中,按偏差的比例(P)、積分(I)和微分(D)進行控制的PID控制器(亦稱PID調節器)是應用最為廣泛的一種自動控制器。

它具有原理簡單,易於實現,適用面廣,控制參數相互獨立,參數的選定比較簡單等優點;而且在理論上可以證明,對於過程式控制制的典型對象──「一階滯後+純滯後」與「二階滯後+純滯後」的控制對象,PID控制器是一種最優控制。

PID調節規律是連續系統動態品質校正的一種有效方法,它的參數整定方式簡便,結構改變靈活(PI、PD、…)。

控制點包含三種比較簡單的PID控制演算法,分別是:增量式演算法,位置式演算法,微分先行。 這三種PID演算法雖然簡單,但各有特點,基本上能滿足一般控制的大多數要求。

PID增量式演算法

離散化公式:

△u(k)= u(k)- u(k-1)

△u(k)=Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]

進一步可以改寫成

△u(k)=Ae(k)-Be(k-1)+Ce(k-2)。

4. PID控制的原理是什麼

PID迴路是要自動實現一個操作人員用量具和控制旋鈕進行的工作,這個操作人員會用量具測系統輸出的結果,然後用控制旋鈕來調整這個系統的輸入;

直到系統的輸出在量具上顯示穩定的需求的結果,在舊的控制文檔里,這個過程叫做「復位」行為,量具被稱為「測量」,需要的結果被稱為「設定值」而設定值和測量之間的差別被稱為「誤差」。

一個控制迴路包括三個部分:

1、系統的感測器得到的測量結果

2、控制器作出決定

3、通過一個輸出設備來作出反應

控制器從感測器得到測量結果,然後用需求結果減去測量結果來得到誤差。然後用誤差來計算出一個對系統的糾正值來作為輸入結果,這樣系統就可以從它的輸出結果中消除誤差。

在一個PID迴路中,這個糾正值有三種演算法,消除目前的誤差,平均過去的誤差,和透過誤差的改變來預測將來的誤差。

比如說,假如利用水箱在為植物提供水,水箱的水需要保持在一定的高度。可以用感測器來檢查水箱里水的高度,這樣就得到了測量結果。控制器會有一個固定的用戶輸入值來表示水箱需要的水面高度,假設這個值是保持65%的水量。

控制器的輸出設備會連在由馬達控制的水閥門上。打開閥門就會給水箱注水,關上閥門就會讓水箱里的水量下降。這個閥門的控制信號就是控制變數。

PID控制器可以用來控制任何可被測量及可被控制變數。比如,它可以用來控制溫度、壓強、流量、化學成分、速度等等。汽車上的巡航定速功能就是一個例子。

一些控制系統把數個PID控制器串聯起來,或是連成網路。這樣的話,一個主控制器可能會為其他控制輸出結果。一個常見的例子是馬達的控制。控制系統會需要馬達有一個受控的速度,最後停在一個確定的位置。可由一個子控制器用來管理速度,但是這個子控制器的速度是由控制馬達位置的主控制器來管理的。

應用

在自動控制發展的早期,用機械設備來實現PID控制,是由杠桿、彈簧、阻尼及質量組成,多半會用壓縮氣體驅動。氣動控制器還一度是工業上的標准。

電子的類比控制器可以用晶體管、真空管、電容器及電阻器組成。許多復雜的電子系統中常會包括PID控制,例如磁碟的讀寫頭定位、電源供應器的電源條件、甚至是現代地震儀的運動偵測線路。現代電子控制器已大幅的被這些利用單晶元或FPGA來實現的數位控制器所取代。

現代工業使用的PID控制器多半會用PLC或有安裝面板的數位控制器來實現。軟體實現的好處是相對低廉,配合PID實現方式調整的靈敏度很大。在工業鍋爐、塑膠射出機械、燙金機及包裝行業中都會用到PID控制。

變化的電壓輸出可以用PWM來實現,也就是固定周期,依要輸出的量去調整周期中輸出高電勢的時間。對於數位系統,其時間比例有可能是離散的,例如周期是二秒,高電勢時間設定單位為0.1秒,表示可以分為20格,精度5%,因此存在一量化誤差,但只要時間解析度夠高,就會有不錯的效果。

5. 在溫度控制系統中,為什麼用PD和PID控制,系統的性能並不比用PI控制時有明顯地改善

目前溫度感測器採用熱電偶或熱電阻有零點幾秒到十幾秒的延遲,在控制中必須加微分D做提前產生作用。在實際運用中會覺得與工況變化不相符,往往是覺得超調嚴重而調亂PID參數。要給耐心觀察動作變化結果,摸索合理PID

6. 什麼是PI-PD控制結構

In the conventional PID control algorithm, the proportional, integral and derivative parts are implemented in the forward loop, thus acting on the error between the set-point and closed-loop response. This PID controller implementation may lead to an undesirable phenomenon, namely the derivative kick. Also, by moving the PD part into an inner feedback loop, an unstable or integrating process can be stabilized and then controlled more effectively by the PI controller in the forward path. 在傳統的 PID 控制演算法中將因此根據之間設置點和閉環響應錯誤的正向循環中實現比例、 積分和衍生金融工具的部件。 此 PID 控制器實現可能會導致一個不良的現象就是衍生的踢。 同時,通過將局部放電的一部分移動到一個內部反饋循環,一個不穩定的或將集成過程可以穩定,然後向前路徑中的 PI 控制器通過更有效地控制。
Therefore, the control structure shown in Fig. 1, which is known as a PI-PD control structure, has been proposed. In this structure, G(s) is the plant transfer function因此,提出控制結構,稱為 PI-PD 控制結構的圖 1 所示。 在這種結構 G(s) 是植物傳遞函數
and GPI(s) and GPD(s) are the PI and PD controller transfer functions, respectively, which have the following ideal forms: 與 GPI(s) 和 GPD(s) PI 和 PD 控制器傳輸功能,分別是,哪有以下的理想形式:

This structure, which uses an inner feedback loop, is not a totally new concept. Benouarets [11] was the first to mention the PI-PD controller structure. Unfortunately, its true potential was not recognized there as it was used to control plants with simple stable real pole transfer functions where its advantages are relatively minor. Later, Kwak et al. [6] and Park et al. [2] used a PID-P control structure for controlling integrating and unstable processes, respectively. However, as they still use the derivative term, D, in the forward path, the structure這種結構,使用一個內反饋循環,不是一種全新的概念。 Benouarets [11] 率先提 PI-PD 控制器結構。 不幸的是,它的真正潛力未被識別存在,它用來控制植物與真正的簡單穩定桿傳遞函數,其優點是相對較小。 稍後,郭 et al.[6] 和 [2] 公園 et al.,分別控制集成和不穩定的進程使用-P PID 控制結構。 但是,作為他們仍使用該結構正向的路徑中的衍生金融工具的術語 D,
may result in a derivative kick. Also, they use a gain only controller to alter the open-loop unstable or integrating processes to open-loop stable processes and then可能會導致衍生的踢。 他們還,改變開環穩定進程的開環不穩定或集成過程使用增益唯一控制器,然後
use the PID controller for an effective control of the overall system. It is better to use an inner feedback loop with a PD controller rather than a P-only controller, as this not only converts the open-loop unstable or integrating processes to open-loop stable processes but also guarantees more suitable pole locations. To clarify this better, consider the PD controller of the form given by
Eq. 2 and a general plant transfer function of 使用一個有效的控制整個系統的 PID 控制器。 最好 PD 控制器,而不是一個只 P 的控制器使用一個內反饋循環,因為這不僅能將開環不穩定或集成流程轉換為開環穩定進程,也保證了更適合桿位置。 若要更好地闡明這,考慮給予式 2 和一個總廠傳遞函數的窗體的 PD 控制器The closed-loop transfer function for the inner loop, 在內部的循環的閉環傳遞函數
with G(s) given by Eq. 3, is獲式 3 G(s),是

provided that n>m+2. The modification in the last two erms of the denominator of Eq. 4, e to the insertion f the PD controller used in the feedback loop, is clear. 提供該 n > m + 2。 由於到使用反饋及時插入 f 規劃署控制器的式 4,分母的最後兩個條款的修改是清晰
Let us assume that the coefficients a0 and a1 take suitable alues to make the plant transfer function given in Eq. 3 unstable, integrating or a resonant plant transfer讓我們假定您與系數 a0 a1 採取適當 alues 進行傳遞函數方程 3 不穩定,集成中給出的植物或共振的植物傳輸
function. The PD controller used in the inner feedback loop can be used to convert it to an open-loop stable plant transfer function for the PI controller used in the函數。 內反饋循環中使用的 PD 控制器可用來將其轉換為一個開環穩定植物傳遞函數中使用的 PI 控制器,
forward loop, which can then be used for a more satisfactory closed-loop performance. Another point, which should be pointed out, is that the use of the PI-PD controller gives more flexibility than a PID-P controller to locate the poles of open-loop plant transfer function Gil(s) in more desired locations, with the simultaneous轉發,然後可用於更令人滿意的閉環性能的循環。 應該指出,另一點是 PI-PD 控制器的使用提供更大的靈活性,比在更多所需的位置,同時與找到的開環植物傳遞函數 Gil(s) 桿將-P PID 控制器
use of Kf and Td rather than a gain-only parameter Kf. 使用的 Kf 和 Td 而不是只增益參數 Kf
呵呵,在線翻譯的。

7. 什麼是PD控制

PD控制——對各關節獨立地使用PD這種線性反饋控制律可以保證漸進穩定性,且控制器容易設計,在工業機器人控制中廣為採用

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