Mind+模拟演示 PID控制(1)

2020-01-042.8万
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本文介绍了PID控制的基本原理及其在Mind+中的应用。首先讲解了比例控制和比例+微分控制的具体实现方法,并通过实验展示了不同参数设置下的效果。文章还提供了具体的参数配置示例,如Kp=0.2, Ki=0.02时,移动5步为极限值,有时也会脱轨。通过这些实验,读者可以更好地理解和实现PID控制,适用于STEM教育和编程启蒙。
1、比例控制(巡迹——单传感器)
Mind+模拟演示 PID控制(1)图1

Mind+模拟演示 PID控制(1)图2

Mind+模拟演示 PID控制(1)图3

2、比例+微分控制(巡迹——单传感器)
Mind+模拟演示 PID控制(1)图12

根据上面的公式,进行了相应修改。


Mind+模拟演示 PID控制(1)图4

当Kp=0.2,Ki=0.02时,移动5步为极限值,有时也会脱轨。
Mind+模拟演示 PID控制(1)图5
(360浏览器在极速模式下,GIF图不动!!!)

明天加上积分试试
一、PID控制原理与程序流程
1、过程控制
对生产过程某一或某些物理参数进行自动控制。
模拟控制系统:
Mind+模拟演示 PID控制(1)图11
               图1-1 基本模拟反馈控制回路
被控量的值由传感器或变送器来检测,这个值与给定值进行比较,得到偏差,模拟调节器按照一定控制规律使操作变量变化,以使偏差趋近于零,其输出通过执行器作用于过程。
微机过程控制系统:
Mind+模拟演示 PID控制(1)图10
           图1-2 微机过程控制系统原理图
以微型计算机作为控制器,控制规律的实现,是通过软件来完成的。改变控制规律,只要改变相应的程序即可。
模拟PID调节器:
Mind+模拟演示 PID控制(1)图9
                        图1 模拟PID控制系统原理框图
PID调节器是一种线性调节器,它将给定的r(t)的值与实际输出的c(t)的偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)通过线性组合构成控制量,对控制对象进行控制。
(1)、PID调节器的微分方程
  Mind+模拟演示 PID控制(1)图8
式中 e(t) = r(t) - c(t)
(2)、PID调节器的传输函数
   Mind+模拟演示 PID控制(1)图7
2、PID调节各个单元的作用
(1)、比例单元P:即时成比例地反应控制系统的偏差信号e(t),偏差一旦产生,调节器立即产生控制作用以减小偏差。
(2)、积分单元I:主要用于消除静差,提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数TI,TI越大,积分作用越弱,反之则越强。
(3)、微分单元D:能反应偏差信号的变化趋势(变化速率),并能在偏差信号的值变得太大之前,在系统中引入一个有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减小调节时间。



下载附件PID_比例控制.rar



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评论(7)
Totolo
Totolo
太牛了,必须支持一个
laai
laai
高级内容~
gada888
gada888
这里有料
kylinpoet
kylinpoet
这个好,必须支持。
shzrzxlee
shzrzxlee
大师,传感器返回数值这个函数 怎么理解?谢谢
Ash1
Ash1
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#嘉诚欧巴#
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