簡易探討運動控制三大控制模式的差異 点击:9980 | 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

 




sbkkan

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发表于:2013-11-13 16:44:40
341楼

回复内容:

对: 刘志斌  引用 x_p_zhang 的回复内容:……我就搞单片机... 内容的回复!


      PID控制正常的状态下,确实u(t)极小有机会等于0,在正比例系数的前提下,只有反馈物理量长时间大于设定值,是足够长时间,一般这样的情况都是在PID参数没有整定到最佳,要么这个场合是不适合PID控制的复杂场合,控制对象的物理量和被测量反馈的物理量是非线性的,变化非常复杂的。

      在整定好参数正常运行的场合,系统稳定后e(t)是接近于0的,而u(t)是根据过程控制的负荷在不断变化的。

sbkkan

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发表于:2013-11-13 16:54:05
342楼

回复内容:

对: x_p_zhang  回复内容:对: sbkkan      哪里来的逻辑在... 内容的回复!


 我是不会搞单片机的,只是略懂一点,凑个热闹而已

刘志斌

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发表于:2013-11-13 20:29:21
343楼

引用 sbkkan 的回复内容: 

…… 在整定好参数正常运行的场合,系统稳定后e(t)是接近于0的,而u(t)是根据过程控制的负荷在不断变化的。


我问你 ,偏差 持续为零,e(t)=0 ,u(t)=0,有么有问题?

sbkkan

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发表于:2013-11-13 22:18:39
344楼

回复内容:

对: 刘志斌  引用 sbkkan 的回复内容: …… 在整定好参数正... 内容的回复!


 刘教授,这个问题我的观点在333楼已经明确表示,请您看清333楼的内容再问

刘志斌

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发表于:2013-11-13 23:51:43
345楼

引用 sbkkan 的回复内容: …… ,请您看清333楼的内容再问


“ 哪里来的逻辑在e(t)=0 时u(t)=0,” 那你发言时,“看清”我们的发言了吗?

sbkkan

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发表于:2013-11-14 08:18:21
346楼

回复内容:

对: 刘志斌  引用 sbkkan 的回复内容: …… ,请您看清33... 内容的回复!


           我尊称您为“教授”,那是在提醒您,别整天摆出一副斗鸡的样子好不好!

           从发言来看笨鸟是专门卖伺服的,从伺服的实际经历和经验我们是无法和他比的,征和x_p_zhang  是搞硬件研发的,至少是有这个经历的。

           您老我还真是悟不透您是什么职业的,您是教授的话,您应该知道e(t)和u(t)的关系不是小学生的算术,答案到底是0?是1?还是2?如果这个答案小学生能解,何必引入积分项和微分项呢?

           这个主题帖盖了300多楼了,我想您老就算不明白“尊重别人就是尊重自己”的道理,看帖的人也是能分辨出孰是孰非的?

sbkkan

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发表于:2013-11-14 08:34:50
347楼

              我小学生再告诉你答案,有两种情况会使u(t)=0

 

1、PID被程序置于手动状态置0,不管e(t)怎么变化,u(t)=0

2、反馈物理量测量值一直大于整定值,使误差e(t)持续小于0,u(t)=0

 

 

反过来在PID控制稳态时,e(t)=0

                                               u(t)可以在上下限的任何位置,u(t)=0是一个概率问题,概率可以比喻中双色球大奖。 

 

刘志斌

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发表于:2013-11-14 08:41:25
348楼

引用 sbkkan 的回复内容:   

……

           您老我还真是悟不透您是什么职业的,您是教授的话,您应该知道e(t)和u(t)的关系不是小学生的算术,答案到底是0?是1?还是2?如果这个答案小学生能解,何必引入积分项和微分项呢?

 


1、你要是能说明,偏差持续e(t)=0 时,u(t)≠0, 就算你说得对;

2、我想你不是小学生吧,你应该知道积分和微分吧,一个输入偏差持续为零的PID控制输出的u(t)=0,有什么错?

刘志斌

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发表于:2013-11-14 08:46:55
349楼

引用 sbkkan 的回复内容: 

……

从发言来看笨鸟是专门卖伺服的,从伺服的实际经历和经验我们是无法和他比的,征和x_p_zhang  是搞硬件研发的,至少是有这个经历的。


1、 你认为“有个经历”就是对的,那你就这样说好了!

2、但是你不能说一个偏差持续为零的PID的输出u(t)=0是错误的!

 

刘志斌

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发表于:2013-11-14 08:57:51
350楼

引用 sbkkan 的回复内容:        

 

  我小学生再告诉你答案,有两种情况会使u(t)=0

1、PID被程序置于手动状态置0,不管e(t)怎么变化,u(t)=0

2、反馈物理量测量值一直大于整定值,使误差e(t)持续小于0,u(t)=0

  反过来在PID控制稳态时,e(t)=0, u(t)可以在上下限的任何位置,u(t)=0是一个概率问题,概率可以比喻中双色球大奖。 

 


 

1、我也告诉你 ,你所说的“PID被程序置于手动状态置0,不管e(t)怎么变化,u(t)=0,”,是对的!

2、我也告诉你,你所说的“反馈物理量测量值一直大于整定值,使误差e(t)持续小于0,u(t)=0,”,是错误的!

3、我也告诉你,PID的输入偏差持续等于零e(t)=0 时,u(t)=0;

4、我也告诉你,你说的“在PID控制稳态时,e(t)=0, u(t)可以在上下限的任何位置,u(t)=0是一个概率问题,概率可以比喻中双色球大奖。 ”是对的!不过e(t)=0也是个平均值!

 

 

x_p_zhang

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发表于:2013-11-14 09:06:15
351楼

引用 刘志斌 的回复内容: 

2、但是你不能说一个偏差持续为零的PID的输出u(t)=0是错误的!


         假如稳态非常之稳,那么偏差持续为零的PID的输出u(t)不变,不是u(t)=0

        关于PID的资料多得很,何必在这争论这种问题呢?百度一下不行啊?不过老刘是不百度的,因为百度是个骗局。

刘志斌

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发表于:2013-11-14 09:11:30
352楼

4、我也告诉你,你说的“在PID控制稳态时,e(t)=0, u(t)可以在上下限的任何位置,u(t)=0是一个概率问题,概率可以比喻中双色球大奖。 ”是对的!不过e(t)=0也是个平均值!

x_p_zhang

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发表于:2013-11-14 09:11:56
353楼

引用 刘志斌 的回复内容:

2、我也告诉你,你所说的“反馈物理量测量值一直大于整定值,使误差e(t)持续小于0,u(t)=0,”,是错误的!


         老刘,sbkkan是对的,只有反馈量持续大于命令量,u(t)才会慢慢减小,才可能等于0。

刘志斌

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发表于:2013-11-14 09:24:10
354楼

引用 x_p_zhang 的回复内容: ……  假如稳态非常之稳,那么偏差持续为零的PID的输出u(t)不变,不是u(t)=0。


1、用 sbkkan的话说:“在PID控制稳态时,e(t)=0, u(t)可以在上下限的任何位置,u(t)=0是一个概率问题,概率可以比喻中双色球大奖。”

2、x_p_zhang 的“假如稳态非常之稳,那么偏差持续为零的PID的输出u(t)不变,不是u(t)=0。”是错误的!

x_p_zhang

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发表于:2013-11-14 09:35:58
355楼

引用 刘志斌 的回复内容: 

1、用 sbkkan的话说:“在PID控制稳态时,e(t)=0, u(t)可以在上下限的任何位置,u(t)=0是一个概率问题,概率可以比喻中双色球大奖。”


         你既然知道这句话是对的,就应该知道u(t)可以在上下限的任何位置,为什么说u(t)=0呢?

刘志斌

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发表于:2013-11-14 09:49:18
356楼

引用 x_p_zhang 的回复内容:  

    你既然知道这句话是对的,就应该知道u(t)可以在上下限的任何位置,为什么说u(t)=0呢?


1 、你“只知其一,不知其二”;

2、我们说的是处于级联状态的内环,偏差为零的情况!PID没有调节作用的情况!

 

x_p_zhang

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发表于:2013-11-14 10:23:37
357楼

引用 刘志斌 的回复内容:

2、我们说的是处于级联状态的内环,偏差为零的情况!PID没有调节作用的情况!


         你的双环理论本来就是错的,原因在于你单环没搞懂,等你搞懂了单环,双环你自然能明白。因为双环和单环的工作机制是一模一样的,只是级联了而已,外环的输出是内环的命令。

        双环跟你打个比方,就像人开车,你在路上想维持80公里的时速,那这就是个速度环,而油门踩度输出对应力矩,就像一个电流环,你控制恒速是你用脚在动态地踩油门,这就相当于电流环的命令电流,这很好理解吧?

        如果踩着油门不变,那就是转矩模式调速,速度就会随路况而变。

        如果想维持恒速,就要动态地踩油门,这就是双环控制的速度模式。

x_p_zhang

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发表于:2013-11-14 10:34:26
358楼

        老刘,你啊就像东北一句俗话说的,接了一辈子生,把娃的jj当脐带给剪了。

x_p_zhang

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发表于:2013-11-14 10:43:27
359楼

        一个PID闭环,它的输出u(t)要是有改变的话,一定是通过P或I或D改变的,也就是e(t)一定有过变化,PID一定调整过。不存在它的命令直接就能跨过去到输出的情况。

        PID没工作而命令值直接到了输出值,这是一个谎言。

sbkkan

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发表于:2013-11-14 11:28:32
360楼

回复内容:

对: 刘志斌  引用 sbkkan 的回复内容: ……从发言来看笨鸟是... 内容的回复!


 老刘,我觉得还是这么叫亲切一点。

咱们心平气和的说,行不行,我觉得你走入了一个误区。

          首先PID测量的物理反馈量在极大部分的情况下是和PID输出的物理量是个不同的物理量,PID调节的过程是我把所关心的物理量进行测量,进行误差计算。但是输出的物理量一直是在进行着不间断的控制,在稳态的时候误差e(t)确实等于0的,这时只有积分项在起作用,它是个随机值。一旦有某些因素扰动了系统,出现了误差,比例项、积分项、微分项再次发挥作用,直到进入另一个稳态。

          其次你的误区是把稳态的时候u(t)稳定在50%误认为是在0,系统极大多数的时间都是处于稳态,u(t)都是在50%附近波动的,而不是在0。PID在输出在双极性信号的情况下一般我们在调试的时候是要把它稳定在0附近的,但是这时其实PID的输出是50%,只不过经过程序的输出转换,计算成0。而从数学模型的角度或者从PID程序运算的角度来说这不是0,是50%。

          


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