位置式与增量式PID控制器的说明
理想状态下的PID控制器表达式为:
对上式左右进行拉普拉斯变换,可以得到:
为了在控制器或者计算机系统中实现PID计算,必须将上式的连续系统表达式离散化为离散系统。一般进行连续系统离散化,常用的有后向差分离散化方式和双向差分离散化方式:
- 后向差分
曲线的斜率表示为:
这种离散化表示成z变换形式就是:
其中,Ts为系统采样时间。 - 双向差分
这种离散化表示成z变换形式就是:
其中,Ts为系统采样时间。
这里采取后向差分计算,将后向差分Z变换表达式带入连续系统拉普拉斯变换表达式,得到:
展开得到:
上式即为增量式PID的差分表达式,其中Kp为比例系数、Ti为积分时间、Td为微分时间、Ts为系统采样时间。该式计算出的结果为控制量的增量,与上一时刻的控制量进行叠加,即为实际输出控制量。
增量式算法优点:①算式中不需要累加。控制增量Δu(k)的确定仅与最近3次的采样值有关,容易通过加权处理获得比较好的控制效果;②计算机每次只输出控制增量,即对应执行机构位置的变化量,故机器发生故障时影响范围小、不会严重影响生产过程;③手动—自动切换时冲击小。当控制从手动向自动切换时,可以作到无扰动切换。
从上式也可以看出,将n个时刻的表达式叠加起来,就是位置式PID的计算结果,通过叠加发现,位置式的表达结果为:
位置式PID在实际中也较为常用,但是对于存在手动且自动的过程,需要认为进行特别处理。
位置式与增量式PID控制器的说明相关推荐
- 搭建机器人电控系统——PID算法——位置式、增量式、模糊式PID
PID算法 PID算法介绍,不同系数仿真,优缺点 位置式.增量式.模糊式PID 大林算法.史密斯算法和PID算法的区别 文章目录 PID算法 位置式PID和增量式PID 位置式PID: 增量式PID: ...
- PID:智能小车入门(位置式和增量式)
PID:智能小车入门(位置式和增量式) 今年大二,以一个新人的角度来说一下PID及其用法,新人第一次写,有不对的请各位指正.手动狗头 大佬们走过路过可否评论一手 PS:开环:无反馈控制 闭环:有反馈控 ...
- 编码器—绝对式与增量式的区别(图解)
1.如何输出脉冲信号: 1.绝对式编码器 绝对编码器是直接输出数字量的传感器,在它的圆形码盘上沿 径向 有若干同心码道(码道是指一圈一圈的同心环),每条道上由透光和不透光的扇形区相间组成,相邻码道的扇 ...
- 位置式和增量式PID控制
PID控制是一个二阶线性控制器 定义:通过调整比例.积分和微分三项参数,使得大多数的工业控制系统获得良好的闭环控制性能. 优点 a. 技术成熟 b. 易被人们熟悉和掌握 c. 不需要建立数学模型 d. ...
- 位置式与增量式PID
1PID控制算法-----什么是PID PID 控制器以各种形式使用超过了 1 世纪,广泛应用在机械设备.气动设备 和电子设备.在工业应用中PID及其衍生算法是应用最广泛的算法之一,是当之无愧的万能算 ...
- 我的PID学习历程---PID位置式和增量式
文章目录 起因 一.什么是开环系统? 二.什么是PID? KP,KI,KD三个参数的作用 三.PID算法的离散化 1.什么是位置式PID? 2.位置式PID实现 3.什么是增量式PID? 4.增量式P ...
- 『软件工程3』你应该知道的三种原型实现模型:抛弃式、演化式、增量式
三种原型实现模型 一.抛弃式原型开发 二.演化式原型开发 三.增量式原型开发 一.抛弃式原型开发 1.定义:验证和澄清系统的需求描述,重新构造系统. 2.流程图 3.典型例子 开发者与客户进行沟通交流 ...
- PID控制及位置式与增量式区别
参考文献:<深入浅出过程控制-小锅带你学过控>
- C语言实现位置式pid与增量式pid
//经典PID控制的c实现 //1.位置式PID实现 //1.位置式PID实现 typedef struct {float setValue;//设定值float actValue;//输出值floa ...
最新文章
- 使用PowerShell 监控运行时间和连接情况
- 基于SSM实现旅游酒店预定管理系统平台
- 什么是Express.js?
- Eclipse中io操作提示找不到文件
- 获取iOS任意线程调用堆栈(四)符号化实战
- 瑞欧威尔联合创始人兼CEO 李波博士:“工业元宇宙”是为了更好赋能实体经济
- ubuntu14.04 配置jdk环境变量
- 搭建安装kubesphere平台——在 Linux 上以 All-in-One 模式,附安装步骤—{全篇踩坑排坑记} kubernetes:k8s
- 我爱淘冲刺阶段站立会议每天任务5
- Linux centOS 修改欢迎界面
- WAIC直击:星环科技以大数据AI技术构建新型数字底座
- 2014年最新810多套源码2.46GB免费一次性打包下载
- C语言——malloc与free
- 计算机系统漫游:贯穿计算机系统所有方面的重要概念
- uniapp里自定义底部导航
- N以内双素数 马蹄集
- 数据中心节能技术介绍——间接蒸发自然冷却
- 公司USB设备管理策略方案
- 【cocos3.x+tilemap】制作rpg小游戏(一)地图制作
- iTextSharp PDF .NET 设置图片大小为A4尺寸