簡易探討運動控制三大控制模式的差異 点击：9980 | 回复：393
位置環與速度環其實都是運動控制的兩種控制模式 其控制的結果就是"定位"
在早期的伺服驅動有分為 位置型(日系)與速度型(歐系)的驅動器 當然其上位控制器也分為兩種
大約10多年前 日系將兩種控制模式合併 提供上位控制器做為選用所要的模式 至今所有通用伺服也都是延續此模式 但運動控制仍然壁壘分明
位置環在確認編碼器回授位置確認 速度環修正位置偏差(這是動態的偵測修正)
問題一 為何運動控制其位置環及速度環仍壁壘分明
問題二 位置還大家望文興義就知跟定位有關 但速度環怎麼也跟定位有關 究竟速度環是甚麼樣的環?
問題三 環的定義是什麼?
希望透過此文 能讓大家知道 什麼是運動控制 什麼是PLC 什麼是伺服
引用 PLC酷客 的回复内容：
……
一些控制系统把数个PID控制器串联起来，或是连成网络。这样的话，一个主控制器可能会为其他控制输出结果。一个常见的例子是马达的控制。控制系统会需要马达有一个受控的速度，最后停在一个确定的位置。可由一个子控制器用来管理速度，但是这个子控制器的速度是由控制马达位置的主控制器来管理的。
……
1、 “一个常见的例子是马达的控制。控制系统会需要马达有一个受控的速度，最后停在一个确定的位置。可由一个子控制器用来管理速度，但是这个子控制器的速度是由控制马达位置的主控制器来管理的。”，这句话本身是对的，但是认为是“把数个PID控制器串联起来”就是错误的；
2、变量的控制器，不一定都是PID控制的，不一定都能PID控制，哪还有什么控制方式？
3、还有更广泛的控制方式，就是开关控制方式；
4、例如家里用的冰箱，用温控开关启动或关闭压缩机，使冰箱温度控制在一个范围内，就是开关控制模式；如果用PID控制方式，必须使制冷量与系统外热量导入相平衡，这个就很难做到PID控制：
1）如果打开冰箱门时，热量会大量涌入，需要很大的等数值的制冷量，冰箱的压缩机显得很小，很难满足：
2）如果冰箱连续长时间关闭，系统外热量导入很少，需要等值的制冷量，冰箱的压缩机就显得很大，也很难做到；
3）所以，冰箱大多采用开关控制模式，如果采用变频控制，只能是在一个很小的温度范围内实现PID控制的效果“恒温”，一旦冰箱门打开，这个PID控制就会被打破！闭环控制处于饱和，失去控制！
4）“这个子控制器的速度是由控制马达位置的主控制器来管理的。”：
a、刚才说了“子控制器的速度”可以是有条件的速度闭环PID控制；
b、可是速度大小的给定是用户给定和规划的，并非是“马达位置的主控制器”输出命令的；
c、由于“马达”的“位移量”虽然用编码器实现了精确检测，可是没有实现PID输出的电信号的精确控制，举例说，电机转了1/10000周，你看到了，可是你要“马达”只转1/10000周做不到；
d、所以“马达位置的主控制器”是不存在的，“马达”的偏差计数器输出的位置，是用户管理“马达”启动、加速、匀速、减速、停车的依据；或者说，“偏差计数器输出的位置+用户设定”，是“马达”的“主控制”！
引用 刘志斌 的回复内容：
引用 x_p_zhang 的回复内容：
…… 一个PID控制器，如果没有输入偏差，它的输出会不会改变？
1、一个 PID控制器，如果没有输入偏差，他就没有调节作用！
2、一个 PID控制器，如果没有输入偏差，他就没有调节作用！这时它的输入输出相等；
3、一个 PID控制器，如果没有输入偏差，他就没有调节作用！这时它的输入输出相等，输出跟随输入变化，称之为“随动”状态！
PID控制的输入输出关系是这样：
u(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt]
式中u(t)是输出；e(t)是输入偏差；kp为比例系数； TI为积分时间常数； TD为微分时间常数；积分的上下限分别是0和t。
可以清楚地看出，PID的输出u(t)由输入偏差e(t)决定，如果在0到t的时间内e(t)=0，那么输出u(t)不会改变。
随什么动啊？！如果没有输入偏差，那么输出根本就不会动一下，老刘，你设计过PID电路没有？调试过PID电路没有？写过PID的程序没有？都是些纸上谈兵的东西。
引用 x_p_zhang 的回复内容：
PID控制的输入输出关系是这样：
u(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt]
……
可以清楚地看出，PID的输出u(t)由输入偏差e(t)决定，
如果在0到t的时间内e(t)=0，那么输出u(t)不会改变。
……
1、如果在0到t的时间内e(t)=0，那么输出u(t)=0，没有调节作用；
2、如果在0到t的时间内e(t)=0，那么输出u(t)=0，没有调节作用，在PID控制中，这时控制处于没有偏差的精确给定状态；
3、如果在0到t的时间内e(t)=0，那么输出u(t)=0，没有调节作用，在PID控制中，这时控制处于没有偏差的精确给定状态；给定是多少，控制结果就是多少，随动状态！
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