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標(biāo)題: 從電氣角度理解PID [打印本頁]

作者: 51黑plc 時間: 2016-3-7 03:11
標(biāo)題: 從電氣角度理解PID
在學(xué)習(xí)電路的時候，常常借用水流動的情形來更形象地理解各種電路原理。后面學(xué)習(xí)自控原理時，發(fā)現(xiàn)原理性的東西往往有相通的地方，可以相互借鑒，加深理解。像PID控制方式，我對各種控制參量是這樣理解的，不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)斫馄饋碛X得很貼切。 P（比例項）相當(dāng)于R（電阻），I（積分項）相當(dāng)于C（電容），D（微分項）相當(dāng)于L（電感）。輸入量相當(dāng)于電流，輸出量相當(dāng)于電壓。 1.純P控制就像純阻性電路。當(dāng)我們改變阻值時，輸出端立刻就作出了相應(yīng)的電量變化。假設(shè)輸入為電流，輸出為電壓，根據(jù)歐姆定律，電阻充當(dāng)一個電流的比例系數(shù)，R越大，電流值變化所反映電壓值變化就越顯著。 2.PI控制類比于RC阻容電路。電容是存儲電量的容器，其時間常數(shù)相當(dāng)于過渡過程，電容值越大，充電時間越長，動態(tài)響應(yīng)越遲緩。但是，當(dāng)電路上的元件失電時，它能提供更持久的電量支持以維持一個期望的電平。在控制時這種容性效應(yīng)表現(xiàn)為，當(dāng)輸出值波動時，積分項的“充電”和“放電”過程可以起到濾波作用。這種濾波直接作用于“電壓”（輸出端） 3.PID控制類比于阻性容抗電路。微分項相當(dāng)于一個電感，它對電流（輸入端）變化敏感并且對電流的變化進(jìn)行阻礙（楞次定律）。這種感性作用同樣起到電流濾波作用。電感量越大而電阻一定時，當(dāng)電流突變時將對電壓產(chǎn)生較大的變化。所以，引入了微分項能使系統(tǒng)對反應(yīng)更靈敏，但由于比例倍增作用，也容易出現(xiàn)超調(diào)。

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