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發布時間: 2024-6-19 13:44
正文摘要:各位大佬,我現在遇到一個問題,我有一個基準電壓,一個調節電壓。調節電壓是使用PWM控制。但是現在PWM在控制電壓時,總是會有波動;比如:我的基準電壓是1.23V,但是調節電壓是有PWM控制的,所以一直會忽高忽低。請 ... |
PID算法,通過調整PID參數(比例、積分和微分),可以實現更精確的控制,這樣可以平衡快速響應與穩定性,也可以在PWM信號輸出之前,可以添加一個低通濾波器,減少PWM切換帶來的高頻噪聲,這樣可以平滑輸出電壓,減小波動 |
選用運放太老舊了,至少得用高速運放,現在國產的也很便宜 |
在使用PWM(脈寬調制)來控制電壓時,波動是一個常見的問題,尤其是在沒有適當的濾波和控制策略的情況下。以下是一些可能幫助你穩定調節電壓的方法: 使用低通濾波器: PWM信號本質上是一個方波,通過一個低通濾波器可以將它轉換為一個更平滑的直流電壓。你可以使用RC電路(電阻和電容)作為低通濾波器,選擇合適的電阻和電容值來濾掉高頻的PWM成分,只留下穩定的直流部分。 提高PWM頻率: 提高PWM的頻率可以減小輸出電壓的波動。高頻PWM信號經過濾波后可以提供更穩定的電壓。不過要注意的是,增加頻率也可能帶來其他問題,如功耗增加和電磁干擾(EMI)。 改進控制算法: 你提到使用基準電壓和調節電壓的比較來控制PWM,這可能是一個簡單的比例控制(P控制)。你可以嘗試引入比例-積分-微分(PID)控制算法。PID控制器可以根據電壓的誤差(基準電壓與實際電壓之差),以及誤差的積累和變化率來調整PWM的占空比,從而更精準地控制輸出電壓。 增加輸出電壓的電容: 在PWM控制輸出端增加一個適當大小的電容,可以減少電壓波動。這是通過電容的充放電特性來平滑電壓變化的。 優化運放電路設計: 在運放電路中,波動可能會被放大,因此確保你的運放電路設計是合適的。使用低噪聲的運放,并確保電路的布局和布線盡量減少噪聲和干擾。 考慮電源的穩定性: 如果你的電源本身不穩定或者有噪聲,這也會導致輸出電壓的波動。確保電源穩定,可能需要使用穩壓器或者更高質量的電源。 通過以上方法,你可以逐步減少PWM控制電壓的波動,得到更加穩定的輸出。如果以上方法嘗試后問題依然存在,可能需要對你的電路設計和控制策略進行更深入的分析和優化。 |
足夠高的采樣率+PID |
從樓主的電路圖可以看出樓主對運放不是很熟悉,樓主選的是最差的運放LM324,第一:PWM出來用LM324做了電壓跟隨,這個影響了性能,必須去除,第二:運放的反饋電阻選擇不對,不是只看比值,對電阻的阻值也是有要求的,LM324偏置電流很大,反饋電阻一般選幾K到幾十K阻值的,樓主選幾百K甚至1M的電阻完全錯誤。第三:樓主對PWM調壓也不了解,PWM濾波級數越多平衡越快,樓主只要一級濾波肯定不行,起碼要二級濾波建議用4級濾波更好,PWM調壓速度很慢,改變一次PWM后間隔500ms再測量電壓再調整,如果需要快速就不要用PWM方式。 |
好的,感謝各位大佬的指點,目前PID的話,沒有了解過。目前本人是打算先濾波吧,讓他盡量的平緩一點,然后是把判斷區間適當的放寬一點 |
在電源這一塊,PID控制并不好用,理論上它是可行,但實際的效果并不好 一般的應用是單片機輸出一個基準電壓,再由運放或者緩沖器之類的進行硬件調節 你這都用STM32了,干脆換成片上有DAC的 如果還是用你這個電路,PWM輸出就只作輸出基準,而不作調節 如果說電路一定要有高壓輸出跟進調節功能的,最好還是選擇硬件調節,PID有點跟不上 |
控制電壓需要用取樣值,與基準進行對比。 所以需要將取樣值,處理成與基準類似的可比電壓即可。 據此,在你需要控制的電壓處取樣(電壓有波動),再進行平均(平均方式不限)變成與基準類似的電壓A,而后再將A與基準進行比較。 由于進行平均處理需要時間,也就是說A不是當前值,而是過去的值,有延時。它會導致控制不精準(有時間差),這就需要用控制理論來指導控制方案。 其中PID是常用的方案。這里就不擴展了細說了。 |
另采用TLV431電路,不需要對基準電壓進行采集,因為它的溫飄范圍完全滿足你的需求。換句話說,即使它發生了溫飄,你的ADC測量電路也無法測量到它的變化。 |
c8t6 發表于 2024-6-20 08:10 建議基準電壓采用TLV431電路,MCU中的程序采用PID控制,穩定和反應速度是相互矛盾的,需要找到一個平衡點,程序可以采用P、PI、PID三種控制,本人通常采用PI控制,缺點是反應速度慢了一點,針對高壓和欠壓有其他電路保障。 |
單片機控制就是這樣的,整個環路反應比較慢,需要PID控制才能加快速度,但是PID難免引入過大超調和精度不足問題,好的電源,單片機只是控制參考電壓,其他都是硬件完成的 |
對輸出的調節電壓加電容平滑,雖然可能會使調節滯后 |
最好曬一下圖嗎?你說的基準電壓是專用芯片產生的?還是自己搭建? |
PID了解一下 |