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第一次重视PID参数对负反馈控制的影响。

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发表于 2018-12-3 00:37:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
  先来说一说什么是负反馈。负反馈就是根据系统输出变化的信息来进行控制,即通过比较系统输出当前的值与目标值之间的偏差,并消除偏差以获得预期的系统稳定的性能。在负反馈控制系统中,既存在由输入到输出的信号传递通路,也包含从输出端到输入端的信号反馈通路,两者组成一个闭合的回路。所以,负反馈控制系统又称为闭环控制系统。负反馈控制是自动控制的主要形式。在日常运用中把在运行中使当前输出量和目标值保持一致的负反馈控制系统称为自动调节系统(往往在这种系统中都引入了PID参数对系统进行调节)。  在我最近的一个温控项目(闭环控制系统)中就用到了PID调节控制,这其中就涉及到了它的参数问题。开始的时候因为对PID控制理解不到位,做好的东西发到客户那里总是出现这样或者那样的问题。刚开始P的参数过大就直接出现了大幅度的震荡,P的参数过小时达到稳态所用的时间过长甚至是直接达不到目标值。还有不知道P算法是什么时候介入进来合适(当前值于目标值的偏差在合适的值),如果介入的太早则工件升温时间过长,介入得太晚又容易引起震荡。P的参数调节得差不多的时候,对I参数进行调节又出现了意想不到问题。因为I是积分项是前面误差的累积,只是越接近稳态的时候加的值越来越小。当时没有对这个积分的值进行约束和清零,这个值就一直累加得到一个非常大的值,直接导致系统失控机器一开始就一直大功率输出到了目标值也不会停下来。当时就直接把I的系数调得非常非常的小小数点后面好几位都是0。然后调节P的参数让系统趋于稳定,但是客户那边自己在加热的过程中为了让系统不出意外又自己加了一个时间来控制。相当于是加热的前段到接近目标甚至超过一点的时候加热的时间已经到了加热结束,在我们系统准备出现震荡的时候系统已经停止对外输出了。当时我一直觉得乖乖的,但是有说不上是哪里出了问题。回到公司讨论这个事情的时候,才知道问题的所在。后续有不停的在公司里面讲这个PID的应用,还有目前我们的闭环控制系统也逃不掉PID。所以我第一次开始重视PID的控制。
  周五晚上我洗澡的时候特意感受了一这个闭环控制系统。刚开始的时候常温可能是18度左右我想要的温度(体感温度可能在45度左右我比较舒服的温度,比体温在37.2高几度),所以开始的时候把热水开关打到阀门最大的位置,这时候的水从18度慢慢开始往上升感觉差不多的时候我就把阀门往冷水方向调一点,一旦调整的幅度大了冷水进入多了温度有下降了,调小了温度还会继续升高。刚开始调整了一个减小的合适幅度后,后面调整的幅度就越来越小知道一个合适的值。刚开始进行第一次调节之后其实水温不是一次到位的会出现忽高忽低的情况这种就是闭环控制系统的震荡。出现这种震荡的原因就是我感觉到温度高了或者低了到我去控制阀门中间出现的这段时间差。在闭环控制系统中我们叫滞后,一个是传感器的滞后另一个是控制执行的滞后。
  通过讲课大家的讲解分析和自己这次结合生活,希望以后自己能够重视生活结合实际。
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发表于 2018-12-3 02:07:51 来自手机 | 显示全部楼层
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