求助：关于PID自动调节 点击：5032 | 回复：83
发表于：2004-10-31 11:06:00
2楼
外行解释伺服系统：
我是学机械的，没有学过自动控制，只是在实践中碰到了许多问题，用我们自己的体会谈谈：
你们家的抽水马桶就是一套最典型的伺服闭环控制系统，浮漂的高度调整就是设定值，浮漂的浮力本身又是传感器和执行装置，当水位达到设定高度后自动关闭水门，达到闭环控制的目的。
伺服系统分机械伺服、液压伺服、气动伺服、电动伺服，
目前应用最广的是液压伺服，液压伺服具有力量大、运行平稳，传递环节简单等特点，在大力量直线运动控制系统中获得广泛应用，是伺服系统的主流，
电动伺服系统有交流系统和直流系统，在旋转运动中应用较广，通常是通过电机上的旋转编码器输出速度和位置信号，将该信号送到计算机控制系统进行一系列处理后实现自动调节，使其速度和位置快速跟踪设定值，为了达到快速和高精度，因而出现了一系列的控制方法和策略（包括PID），为了验证策略的正确性，又出现了许多仿真，这就是所谓的软件处理。硬件上也作了大量的改进。但是，电动伺服系统用在直线控制系统中却十分不方便，它要通过机械减速和滚珠丝杆等转换成旋转运动，机械部分转动惯量大，齿轮间隙等影响控制精度，结构也大，因而在直线运动中不是首选。
气动伺服在早期获得广泛应用，由于技术的进步，现在已经有逐渐被淘汰的趋势。
机械伺服系统在一些特定领域有不可取代的优势，如上面的抽水马桶就是一例。
数字液压伺服系统：这是最新发展研制成功的系统，中国在这一领域取得了长足的进步，具有世界领先水平。它把计算机技术、数字技术直接引入了液压伺服控制领域，把极为复杂的伺服控制系统变成了傻瓜型的开环控制系统，所有的控制调节都在油缸内部自动完成，完全不需人为干预，已经大量应用成功并已完成国家十五攻关验收，详情可以登录该网站：www.aemetec.com
发表于：2004-11-02 10:12:00
12楼
我想来这儿的基本都是搞自控的，不像我是学纯机械的老头，一天自控没学过，什么叫PID原来真是一窍不通，但我想PID应该是搞自控最基本的东西，不懂它你怎么搞自控，没办法，只好到处问问，结果真是大部分搞自控的也说不清楚，无奈只好自己推导，我可以告诉一点我的经验：
将PID公式离散化处理，即两式相减变成增量公式，然后分析该公式每个参数的物理意义，找出P、I、D参数对自动调节的作用（可用作图法），你经过上述处理后，你就深刻知道PID是多么的经典了，我与一个中科院自控所老专家讨论过，他说他经过十几年的研究，绕了一圈，最后发现还是PID最经典，现在好多人没搞清楚PID的精髓，就在那儿瞎嚷嚷，说PID不行，我们用PID解决了大量工程控制难题，就是这样走过来的。
发表于：2004-11-02 10:14:00
13楼
我想来这儿的基本都是搞自控的，不像我是学纯机械的老头，一天自控没学过，什么叫PID原来真是一窍不通，但我想PID应该是搞自控最基本的东西，不懂它你怎么搞自控，没办法，只好到处问问，结果真是大部分搞自控的也说不清楚，无奈只好自己推导，我可以告诉一点我的经验：
将PID公式离散化处理，即两式相减变成增量公式，然后分析该公式每个参数的物理意义，找出P、I、D参数对自动调节的作用（可用作图法），你经过上述处理后，你就深刻知道PID是多么的经典了，我与一个中科院自控所老专家讨论过，他说他经过十几年的研究，绕了一圈，最后发现还是PID最经典，现在好多人没搞清楚PID的精髓，就在那儿瞎嚷嚷，说PID不行，我们用PID解决了大量工程控制难题，就是这样走过来的。
发表于：2004-11-02 13:52:00
17楼
to szllc
电机在运动中，可以动态的调整参数，不过一般认为用户这样做比较危险。如果您对调整前后的状态都比较有把握，也无所谓
控电机最好的状态，就是电机的运动曲线与控制器规划出来的曲线一致。
您自己调整PID的时候，有没有发现您上面列出来的标准有时好象是互斥的。
不知道您的电机目前调整到什么状态了，不过，要把一个工作交给计算机完成以前，您首先要有完成的能力吧。计算机只不过是速度比人快而已（还要排除下棋之类的复杂动作）。除非您准备用“穷举法”来找合适的参数，否则，计算机不太可能比人调得好。
to 求知识
PID是一种经典算法，所谓经典，在一定程度上就是稳定的。在PID上，算法是基本一致的，无所谓谁的算法编得好，谁的算法编得不好。而且，就电机控制而言，没有最好，只有更好（好象是广告词）。很多控制器上除PID以外，还增加了许多参数。在这些参数的处理上，不同的厂家会有不同的算法，不过我即使再狂妄几倍，也不敢认为设计这些参数、算法的人水平比我低，我想，这种情况对绝大多数人适用。性能调不出来，我还真不敢怀疑设计者的算法不好。
发表于：2004-11-02 18:32:00
20楼
标准本身是没有问题，但是，在实际调整过程中提高响应，就在增加震荡的风险，而且也会增加超调，调PID，就是在这些指标中寻找平衡点。而且，就PID这三个变量而言，接一个数学概念吧，这个三元函数是有多个极值点的。
看不到规划曲线，这个比较奇怪。固高卡就没有得到当前控制误差的指令吗？PID都是基于控制误差来运算的，没有控制误差，怎么分析知道 PID 的作用，怎么判断调整方向？
超调多少算多，这没有固定标准，以需要为标准。我曾经有一个客户，要求超调不超过1个脉冲，这调起来确实比较麻烦，不过也还是给他调出来了（一年多以后，他居然说参数丢了，让我去给他重调一次）。
稳定时间在15ms也算正常，在我看来，10——15都算正常。如果小于10ms，不是不可能，但是不能保证一定实现得了，算是可遇而不可求吧（其实也挺常见的）。
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