在PID中，只使用比例增益（P）控制的局限性：

PEN

1.在位置控制模式下，位移误差是目标位置和实际位置之间的差值。实际位置将总是滞后于目标位置，而目标位置变化得越快，跟踪误差就越大。

2.在速度控制模式下，速度误差是目标速度和实际速度之间的差值。实际速度则绝对不会达到目标速度。
3.对于任何致动器的开环增益、固有频率和阻尼因子来说，只存在一个比例增益（P）的最佳值。如果这个最佳响应不够好，那么只有比例增益的控制器基本上就无计可施了。

4.只控制比例增益（P）不可能增加阻尼因子，以缩短系统稳定（沉降）时间。每个位移 -哪怕是最小的位移- 都需要5个时间常数来达到稳定。而我们知道，最佳稳定（沉降）时间是由阻尼因子和固有频率来确定的。
5.闭环时间常数= 3/(2 x固有频率x阻尼系数)。这一点是可以用数学方式来证明的。

6.只有比例增益的控制无法扩展闭环系统的带宽。

总之，只使用比例增益控制时，控制工程师是处在受液压和机械设计摆布的困境。如果系统的液压或机械设计本身有问题，只用比例控制将无法改善它。

泛舟

请教楼主：
是否有相应的参考文献来解释第4和第5点的，我希望能更具体和深入的了解。

卖女孩的火柴

电气工程师  说的挺高大上啊 不错

lygbeyondgod

哥们你说的这些我不是很懂啊，我是做液压系统设计的，听你的这番说道，感觉你很厉害

PEN

scgbb 发表于 2016-3-10 09:54
请教楼主：
是否有相应的参考文献来解释第4和第5点的，我希望能更具体和深入的了解。

对于第4和第5点，我把整个证明推断的步骤做成了一个Mathcad - T1C1 P Only Daplace.pdf文件，作为附件粘贴于此。此pdf文件前3页的符号象征计算中使用了置换和拉普拉斯变换，注释是英文；第4页把数值代入公式并通过Mathcad绘制出响应曲线显示如下。以下是对每一页的说明：

第1页：用符号象征来定义仅使用比例增益的控制器和线性液压致动器，并在需要的极点位置进行计算。

Thefirst page symbolically defines the proportional only controller, the linearhydraulic actuator and calculates in terms of desired pole locations.

第二页：使用了逆解拉普拉斯变换，来计算作为位置阶跃变化的时间函数的象征响应。

Thesecond page uses the inverse Laplace transform to compute the symbolic responseto a step change in position as a function of time.

第三页：计算出阻尼因子和固有频率的优化极点位置。极点位置的实数部分是的闭环时间常数的倒数，因此现在可以计算闭环时间常数。

第四页：最后一步是将数值代入公式，以便绘制出响应曲线并与5个时间常数进行比较。

Theforth page is where numbers are finally assigned to the parameters so theresponse can be plotted and compared with 5 time constants.

泛舟

附件的文献已经下载了，写的非常好，得仔细阅读。

高山捷鹰

楼主，油缸-负载固有频率很高时，阀控缸可以看做积分环节，只有比例环节确有局限性，可以加入校正器校正。

landeyu

楼上的，这是什么书，可否发来看下

混世魔王

请问楼主，文中提到的“阻尼因子”具体是什么含义，谢谢！

PEN

阻尼力是随着速度增加而反抗运动的力。
阻尼因子是阻力如何影响致动器运动的度量。
它考虑到许多因素，如负载质量和圆柱体尺寸。
如果阻尼系数太高，运动阻力会使时间变长。
如果阻尼系数太低，则执行器将像弹簧上的质量一样过冲。
大于1的阻尼因素会导致系统响应缓慢。
阻尼系数小于1会导致系统响应速度更快但拍摄过度。
最快的响应结果的阻尼因素没有超调。