簡易探討運動控制三大控制模式的差異 点击:9637 | 回复:393



笨鳥慢飛

    
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发表于:2013-08-16 23:12:20
楼主

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

 




刘志斌

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发表于:2013-11-11 18:54:36
321楼

引用 x_p_zhang 的回复内容:         

4、   举例说Setpoint =.5V,Output=6V,这时

Output – Setpoint = e(t)=1V,kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt]= u(t)开始变动,通过PID调节,使得Output=5V,实现Output=Setpoint=5V,Output – Setpoint = e(t)=0,u(t)在新的稳态成为一个新的值,调节完成!

        就是说,只要前后两个稳态不是一样的,u(t)就变了!u(t)会把动态过程中的e(t)积分起来。

 


1、你还是错的 !

2、Output – Setpoint = e(t)=u(t)=0,调节完成

3、只要u(t)≠0,调节就没有完成!

刘志斌

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发表于:2013-11-11 19:00:32
322楼

引用 征 的回复内容: 大师会说我和你一唱一和,变着花样骂人,惊弓之鸟、杯弓蛇... 


1、 是啊!“征”的luedong马甲自己暴露后,肯定会换一个马甲,这是正常思维,符合逻辑!

2、“惊弓之鸟、杯弓蛇...”谈不上,过去没有怕过马甲,再换一个也一样,因为马甲里的人是个什么德行不会变 !

刘志斌

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发表于:2013-11-11 19:05:29
323楼

引用 征 的回复内容: 你们接着搞,也请大师注意言辞,低调点!再不悠着点,就再... 


1、透心凉的是你自己,骂人说明你的心凉的太透!

2、我没有什么可凉的,有错敢承认,对了不图回报, 心底无私天地宽!

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发表于:2013-11-11 19:08:25
324楼

大师,骂你的、批你的都是我的马甲,这下你可否满意?

 

这个帖子我不再参与回帖, 笨鸟慢飞好好地一个帖子被糟蹋了!

x_p_zhang

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发表于:2013-11-11 19:25:55
325楼

回复内容:

对: 刘志斌  

1、你还是错的 !

2、Output – Setpoint = e(t)=u(t)=0,调节完成;

3、只要u(t)≠0,调节就没有完成!


         老刘,PID三项,稳态后,P项可以是0,D项可以是0,但是I项是积分项,会是0吗?

        再说了,如果三项都是0,那输出就没电压了,拿什么去驱动电机?

        你用的是外星人的PID吗?

x_p_zhang

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发表于:2013-11-11 19:48:19
326楼

对: 刘志斌

因为马甲里的人是个什么德行不会变 !


        老刘,这是在说我吗?

        应该不是吧,我已经声明过我不是马甲了,为什么说我不是马甲呢?因为我在工控论坛只申请了一个ID,按照马甲的定义,只有一个ID的一定不是马甲,老刘我说的对不对?

        这个问题 比PID应该简单一点,好懂一点,因为起码少了一个P嘛,老刘会不会又抛出一个惊世赅俗的言论呢?

刘志斌

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发表于:2013-11-11 23:38:58
327楼

引用 x_p_zhang 的回复内容:

……PID三项,稳态后,P项可以是0,D项可以是0,但是I项是积分项,会是0吗?

   ……


1、 e(t)=0, u(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt]= 0;

2、“P项可以是0,D项可以是0,但是I项是积分项,会是0吗?”,为什么不会?0的积分还是0!

 

刘志斌

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发表于:2013-11-11 23:49:57
328楼

引用 x_p_zhang 的回复内容: 

……再说了,如果三项都是0,那输出就没电压了,拿什么去驱动电机?


1、  e(t)=0, u(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt]= 0,Output = Setpoint !

2、u(t)是纠偏电压, u(t)=0,Output = Setpoint =5V,说明电机的电压为给定电压,“拿什么去驱动电机?”是一个傻问题!

3、不能和你辩论了,你真的不懂PID控制,不懂方框图!你不是“征”,我知道了!

4、这是笨鸟的帖子,你还是自觉点!

 

x_p_zhang

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发表于:2013-11-12 08:29:36
329楼

回复内容:

对: 刘志斌  引用 x_p_zhang 的回复内容: ……再说了,如... 内容的回复!


 今天出差,先没空搭理你,建议你先看看PID各项的电路实现或程序实现。

x_p_zhang

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发表于:2013-11-13 11:48:53
330楼

引用 刘志斌 的回复内容: 

2、“P项可以是0,D项可以是0,但是I项是积分项,会是0吗?”,为什么不会?0的积分还是0!


        积分项是过去时间积起来的,不会因为当前偏差是0,积分项就是0。 

        当PID已经稳态的时候,只有I不是0,其他两项都是基本上是0。

x_p_zhang

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发表于:2013-11-13 11:58:55
331楼

引用 刘志斌 的回复内容: 

2、u(t)是纠偏电压, u(t)=0,Output = Setpoint =5V,说明电机的电压为给定电压,“拿什么去驱动电机?”是一个傻问题!


         u(t)不叫纠偏电压,u(t)就是PID的输出,如果是PWM控制,那u(t)就是PWM占空比,如果u(t)=0,那占空比为0,功率器件就没有电压输出给电机。

        “拿什么去驱动电机?”不是一个傻问题!

x_p_zhang

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发表于:2013-11-13 12:05:27
332楼

引用 刘志斌 的回复内容: 

你不是“征”,我知道了!


        那你之前几次冤枉“征”用马甲骂你, 是不是该向“征”道个歉呢?有错就改嘛,人犯错误很正常,就怕不知错,或知错不改,电路设计、分析、写程序,谁不是经常犯错,有错就改,没什么大不了的。

sbkkan

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发表于:2013-11-13 13:34:52
333楼

          你们写这么多公式有用吗?对这公式咬文嚼字有意义吗?实际在PID控制的时候难道输出给控制对象的u(t)和测量反馈误差信号e(t)可以联系起来?

          哪里来的逻辑在e(t)=0 时u(t)=0?

          e(t)=0的时候,也许u(t)=0,也许接近上限,也许接近下限,到底是多少谁也不知道,你们知道的话,是你们数学学得太好了,能算出是多少!

          PLC里面是不需要对PID的实际运算进行编程的,只要调用指令即可,但是搞单片机的是需要编程PID算法的,你们哪个搞过单片机的,怎么个程序算法的,在e(t)=0时,能运算出u(t)=0

x_p_zhang

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发表于:2013-11-13 14:07:02
334楼

回复内容:

对: sbkkan      

哪里来的逻辑在e(t)=0 时u(t)=0?


         唉,我也是没办法才把公式搬出来,老刘一口咬定e(t)=0 时u(t)=0,我也不知道他哪来的逻辑,只好把公式搬出来。

        你说的才是对的,u(t)是多少,谁知道呢,也许饱和了,也许是某个值,这都是根据反馈动态调整的。

        我就搞单片机,在程序里,u(t)是不太可能等于0的(等于0是没有输出的时候)。

x_p_zhang

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发表于:2013-11-13 14:16:49
335楼

引用 sbkkan 的回复内容:      

你们哪个搞过单片机的,怎么个程序算法的,在e(t)=0时,能运算出u(t)=0


         单片机里的程序算法,就是u(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt]这个公式,这是标准的位置式PID,也有增量式的,公式就不一样。

        公式里的三项,是一项项算出来再加起来的,当很稳定的时候,积分项就基本不动,P和D项就基本等于0,但是积分项具体是多少,正如你说的,谁知道呢。

        有的场合不是三项都要,最常用的是两项的PI。

刘志斌

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发表于:2013-11-13 14:40:42
336楼

引用 sbkkan 的回复内容:

 

…… 哪里来的逻辑在e(t)=0 时u(t)=0?

 


 

 

1、“e(t)=0 时,u(t)=0,”的条件是:偏差持续等于零,而不是某一瞬时等于零;

2、这是在讨论“速度环-电流环”PID级联问题,讨论的前提条件是电流环的输入偏差等于零,不是某一瞬时等于零!

 

 

刘志斌

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发表于:2013-11-13 15:01:01
337楼

引用 x_p_zhang 的回复内容:

……我就搞单片机,在程序里,u(t)是不太可能等于0的(等于0是没有输出的时候)。


   “u(t)是不太可能等于0的(等于0是没有输出的时候)。”, sbkkan 你觉得x_p_zhang 说的这句话对吗?

 

x_p_zhang

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发表于:2013-11-13 15:01:30
338楼

引用 刘志斌 的回复内容: 

1、“e(t)=0 时,u(t)=0,”的条件是:偏差持续等于零,而不是某一瞬时等于零;

2、这是在讨论“速度环-电流环”PID级联问题,讨论的前提条件是电流环的输入偏差等于零,不是某一瞬时等于零!


 

         你说对了一部分。但是这个积分是从开机的时候积起的,比如开机我们说时间点是t0,然后稳定后,到时间点t1,此时扰动,再稳定后到t2。

        t0的时候积分项是0,到t1时,e(t)=0,u(t)=某个值,到t2,e(t)又等于0,此时u(t)就不是前面那个“某个值”了,而是“另某个值”,除非t1、t2两个稳态是一样的。

        不管怎么样,u(t)=0的机会极小,并且它是哪个值和稳定后e(t)=0没关系。

x_p_zhang

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发表于:2013-11-13 15:06:20
339楼

引用 刘志斌 的回复内容: 

2、这是在讨论“速度环-电流环”PID级联问题,


         级联和单环的工作机制是一样的,只不过级联的时候,电流环的命令电流是个动态值。

        老刘,我们就把这当一个单电流环,把这个单环讨论清楚,同意否?

x_p_zhang

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发表于:2013-11-13 15:27:12
340楼

        所谓PID控制,并不要求三项都要有才叫PID,这是个统称吧,是吧?反正我这么认为。

        比如速度环一般用PI,位置环一般用P,但这都应该叫PID控制吧?我这么认为,其实PID控制,主要区别于滞环控制。

        为什么速度环用PI?可以不要D?但非得要I不可?

        为什么位置环可以不要I用P就可以了?加上I行不行?会出现什么状况?

        位置环不是PID----这个说法不对,即使是P控制,也是PID。否则速度环PI少了一个D,也不能叫PID。

 


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