有些廠家生產的很多設備,其精度和速度就是比其他廠家的好,這不是偶然的,電控係統的設計和調試往往十分關鍵。
很多人都知道PID控製器,其實在運動控製中,如果隻使用PID進行調節,其控製速度和精度並不是最佳的,原因是PID控製是反饋控製,隻有測出反饋值,然後才通過計算給定值和反饋值的誤差經過PID計(ji)算(suan)才(cai)能(neng)得(de)出(chu)控(kong)製(zhi)輸(shu)出(chu),所(suo)以(yi)輸(shu)出(chu)總(zong)是(shi)滯(zhi)後(hou)於(yu)誤(wu)差(cha)的(de)產(chan)生(sheng),對(dui)於(yu)高(gao)精(jing)度(du)的(de)運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi),您(nin)還(hai)需(xu)要(yao)配(pei)置(zhi)前(qian)饋(kui)參(can)數(shu),以(yi)提(ti)高(gao)控(kong)製(zhi)的(de)精(jing)度(du)和(he)快(kuai)速(su)性(xing),這(zhe)樣(yang)可(ke)以(yi)減(jian)小(xiao)PID參數的積分深度,使得運動控製更精更快,帶前饋單元的數控係統圖,如下圖所示。
有些廠家生產的很多設備,其精度和速度就是比其他廠家的好,這不是偶然的,電控係統的設計和調試往往十分關鍵。
很多人都知道PID控製器,其實在運動控製中,如果隻使用PID進行調節,其控製速度和精度並不是最佳的,原因是PID控製是反饋控製,隻有測出反饋值,然後才通過計算給定值和反饋值的誤差經過PID計(ji)算(suan)才(cai)能(neng)得(de)出(chu)控(kong)製(zhi)輸(shu)出(chu),所(suo)以(yi)輸(shu)出(chu)總(zong)是(shi)滯(zhi)後(hou)於(yu)誤(wu)差(cha)的(de)產(chan)生(sheng),對(dui)於(yu)高(gao)精(jing)度(du)的(de)運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi),您(nin)還(hai)需(xu)要(yao)配(pei)置(zhi)前(qian)饋(kui)參(can)數(shu),以(yi)提(ti)高(gao)控(kong)製(zhi)的(de)精(jing)度(du)和(he)快(kuai)速(su)性(xing),這(zhe)樣(yang)可(ke)以(yi)減(jian)小(xiao)PID參數的積分深度,使得運動控製更精更快,帶前饋單元的數控係統圖,如下圖所示。
前饋參數的確定——“碰瓷法”
簡單設定PID三個參數,隻要不振蕩即可,設一個給定速度SV1,記錄下電動機的轉速n1,然後設定PID三個參數都為零,保持給定速度SV1,K1值從0開始增加,直到電動機的輸出轉速等於n1,記錄下對應的K1值K10,則:
K1=K10
如果有幾個電動機同步運行,令一個PID的三個參數為零,改變K1值,使其與其他電動機的速度基本相等,則這個K10值即為所得。

“碰瓷法”也可以用於過程控製的前饋參數確定。
PID參數的一種簡單調整方法——“二四法則”
在運動控製係統中,如果運動控製器提供PID參數自整定算法,可以進行自整定,如果運動控製器中沒有自整定功能,就需要自己對PID參數進行調整,有很多書籍對比有講解,最後讓響應曲線超調部分的前後衰減比為4:1,由於多數方法都需要有專業儀器進行觀察,在現場應用有時就很不方便,很多新手會不知所措,以下介紹一種簡單的PID參數確定方法——“二四法則”供大家參考。
1)PID三個參數為零,P從0開始逐漸增加,直到聽到電動機輕微的振動,此時為P0,則比例P取為:
P=P0/2
2)P=0.5P0,D=0,I從0開始逐漸增加,直到聽到電動機輕微的振動,此時為I0,則積分I取為:
I=I0/2
3)P-0.5P0,I=0.5I0,D從0開始逐漸增加,直到聽到電動機輕微的振動,此時為D0,則微分D取為:
D=D0/4
前饋參數K1及PID參數調整完後,可以用吳式方法測試運動控製性能的優劣,讓速度給定SV為一個正弦參數:
SV2=k2sin(ωt)
由於速度給定SV的速度變化,求導後衛餘弦函數,加速度又為正弦函數,所以我們可以十分方便地分析。測試反饋值PV,對比SV和PV,分析誤差變化、速度誤差變化、加速度誤差變化情況