在已知干扰的情况下


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例如,考虑带有PID控制器的P-T1系统。首先只看一下P-T1系统,设置一个ÿ[R 等待很长时间-然后我们看一下它的输出 X 看到它仍然有干扰 d 它随时间变化(请参见图,系统输出) =X)。在此模型中,长时间等待后,系统输出为常数加dŤ

在此处输入图片说明

示例图

下一步是引入PID控制器: 在此处输入图片说明

仅对于此循环,我们可以使用一些基于经验的技术,例如Ziegler和Nichols过程来调整其参数 ķpķ一世ķd最佳。如果由于控制器是数字控制器而切换到离散控制回路,则将有一个附加参数:ΔŤ 控制器运行所在的位置。

什么 ΔŤ 需要控制回路来减小 d在系统输出?趋势当然会更小ΔŤ 更好,但是是否有关于最大数量的一般规则 ΔŤ


我想说“为了起作用”是指“为了最终回到稳定状态”。因此,您要问控制器的时间响应(或响应性)应该是多少,但是还必须知道系统的时间响应才能预测系统的整体动态。我的猜测是,对于图表中的系统,只要控制器在2000个单位内做出响应,它就有可能最终达到稳定状态。但是我不知道估计这种响应能力的一般规则。您是否要求这样的一般规则,并且心中有特定的应用程序?
2015年

@dcorking是的,如果您的意思是系统输出将保持在此示例中的380, ±宽容。我正在寻找一般规则。我认为应该是这样的:计算不受控制的系统输出中的最高变化率。使用最高的变化率来计算ΔŤ
John HK

不,我并不是说在380的公差范围内。如果是这种情况,那么我认为您有一个隐藏的假设,那就是干扰消失了。如果是这样,则将其写入您的问题。希望对动态响应有更多了解的人能够做出响应。(也许它将成为微流控,航空电子,机器控制或机器人技术方面的专家。)
2015年

1
不,a tolerance与380相比,这个数字应该低一些。干扰不会消失,它始终存在。
John HK

1
通常,在有干扰的情况下,回路不会返回到其设定值。例如,AP或PD控制器不会。这就是PID积分器的目的。因此,在定义“为了起作用”的问题中添加一些内容可能会有所帮助。
2015年

Answers:


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时间步长的选择可设置控制回路的带宽。您希望在闭环中实现的最高单位增益频率(UGF)是奈奎斯特频率

Fñ=1个2Fs=1个2ΔŤ
哪里 ΔŤ是采样时间。实际上,UGF会比此低一些。这意味着在此频率以上,您的反馈将不会抑制系统中的干扰波动。

UGF还限制了在低于但接近UGF的频率上可以获得的增益。对于UGF数量级内的频率,UGF/10,您将无法获得比 10。获得10 “闭环”表示将那些频率的干扰波动抑制了10倍。

因此,选择工作频率是一个实际的选择。更快的系统更昂贵;较慢的系统可能无法提供足够的干扰抑制。

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