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发表于 2019-2-11 10:30:46
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本帖最后由 Use 于 2019-2-11 11:00 编辑
我也来谈谈时间常数吧,否则PEN先生天天抓住时间常数不放,好像这是一个好大的问题:
PID已经提出几十年了,确实是一个非常经典的控制方法,三个参数互相制约和互相补充,其中影响最大的就是比例因子P,在许多系统中,p控制已经完全满足要求了,但P控制有一个缺陷,就是不能消除静差,当油缸停止运动后,与目标值可能出现微小误差,他不能消除这个误差,而加上积分项后,随着积分时间的增加,控制器会输出信号打开阀门,去消除这个误差。看起来这是非常好的事,哪么我们就来谈谈P控制和PI控制带来的利与弊:
PEN先生说5个时间常数可以减少到1%的误差,这是正确的,因为数字缸的速度衰减是按指数变化的,它会越来越慢,从理论上讲他要无限长时间才能达到设定值。但这里PEN忘掉了一个事实,就是油缸是在推动负载,油缸自己也有摩擦力,即当阀口关闭到一定的时候,其压降不能推动油缸运动的时候,油缸就停止运动了,并且这个过程非常快,一般几十到上百毫秒,而这种按指数衰减的停车,正好减少对设备的冲击,所以在一般的系统中我们不用单独编制减速停车的程序即可实现无冲击停车,油缸运动讲究的是重复性,只要重复性好油缸就受控。而数字缸正好具有极好的重复定位精度,一只非常廉价而普通的数字缸,重复定位精度即可实现0.02——0.05毫米,这已经满足了绝大部分的用户要求,如果实际位置与设定位置有差距,只需增加或者减少脉冲数即可,所以应用起来很方便,不存在不到位或过度时间太长的问题,更何况我们还有方法让他立即停车的手段,P控制还有一个好处是停位后就稳定了,因为静摩擦系数远大于动摩擦系数,所以停位后很稳定。
我们再来看PI控制,由于有积分项,停车不可能与希望值完全一致,所以停车后随着时间的增加,积分项越来越大,最后达到阀的动作要求,阀口打开,油缸运动,但这个运动量不一定正好消除误差,很可能就过头,于是随着时间的增加又出现油缸反向运动,于是就出现了我们所说的零飘,这个讨厌的零飘还要想办法去消除,这就是什么事情都是一分为二的,必须全面分析取其之长,避其之短,满足使用要求才是最重要的。至于D的作用,主要是抑制突然的干扰,不在这里讨论。如有错误,欢迎指正。
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