pid是什么 风力发电机pid控制


pid是什么 风力发电机pid控制

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【pid是什么 风力发电机pid控制】PID是工业生产中最常用的一种控制方式 。当今的自动控制技术都是基于反馈的概念,反馈理论的要素包括三个部分:测量、执行和比较 。测量关心的变量,与期望值相比较,用这个误差纠正调节控制系统的响应 。
PID(比例(proportion)、积分(integration)、微分(differentiation))控制器作为最早实用化的控制器已有近百年历史,现在仍然是应用最广泛的工业控制器 。PID控制器简单易懂,使用中不需精确的系统模型等先决条件,因而成为应用最为广泛的控制器 。
PID控制器由比例单元(P)、积分单元(I)和微分单元(D)组成 。
PID控制器的三个最基本的参数:KP,Ki,KD 。
P,I,D是三种不同的调节作用,既可以单独使用(P,I,D),也可以两个两个用(PI,PD),也可以三个一起用(PID) 。
P就是比例的意思需要控制的量,比如水温,有它现在的『当前值』,也有我们期望的『目标值』 。
当两者差距不大时,就让加热器“轻轻地”加热一下 。要是因为某些原因,温度降低了很多,就让加热器“稍稍用力”加热一下 。
要是当前温度比目标温度低得多,就让加热器“开足马力”加热,尽快让水温到达目标附近 。
这就是P的作用,跟开关控制方法相比,是不是“温文尔雅”了很多
实际写程序时,就让偏差(目标减去当前)与调节装置的“调节力度”,建立一个一次函数的关系,就可以实现最基本的“比例”控制了~
KP越大,调节作用越激进,KP调小会让调节作用更保守 。
要是你正在制作一个平衡车,有了KP的作用,你会发现,平衡车在平衡角度附近来回“狂抖”,比较难稳住 。
D微分 刚才我们有了P的作用 。你不难发现,只有P好像不能让平衡车站起来,水温也控制得晃晃悠悠,好像整个系统不是特别稳定,总是在“抖动” 。
设想一个弹簧:现在在平衡位置上 。拉它一下,然后松手 。这时它会震荡起来 。因为阻力很小,它可能会震荡很长时间,才会重新停在平衡位置 。
请想象一下:要是把上图所示的系统浸没在水里,同样拉它一下 :这种情况下,重新停在平衡位置的时间就短得多 。
我们需要一个控制作用,让被控制的物理量的“变化速度”趋于0,即类似于“阻尼”的作用 。
因为,当比较接近目标时,P的控制作用就比较小了 。越接近目标,P的作用越温柔 。有很多内在的或者外部的因素,使控制量发生小范围的摆动 。D的作用就是让物理量的速度趋于0,
只要什么时候,这个量具有了速度,D就向相反的方向用力,尽力刹住这个变化 。
kD参数越大,向速度相反方向刹车的力道就越强 。
I积分 以热水为例 。假如有个人把我们的加热装置带到了非常冷的地方,开始烧水了 。需要烧到50℃ 。
在P的作用下,水温慢慢升高 。直到升高到45℃时,他发现了一个不好的事情:天气太冷,水散热的速度,和P控制的加热的速度相等了 。
这可怎么办?
  • P想:我和目标已经很近了,只需要轻轻加热就可以了 。
  • D想:加热和散热相等,温度没有波动,我好像不用调整什么 。
于是,水温永远地停留在45℃,永远到不了50℃ 。
作为一个人,根据常识,我们知道,应该进一步增加加热的功率 。可是增加多少该如何计算呢?
设置一个积分量 。只要偏差存在,就不断地对偏差进行积分(累加),并反应在调节力度上 。


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