您现在的位置是:主页 > 电路 > 正文

电机控制中经常用到pi调节器,请问pi调节器作用是什么,工作原理是怎样的?

电路 2024-08-13 10:25

一、电机控制中经常用到pi调节器,请问pi调节器作用是什么,工作原理是怎样的?

这里所说的“PI调节器”其实是PID控制器(比例P、积分I、微分控制D),不过仅使用了比例、积分环节,微分环节未使用。

PID控制器是反馈控制器,基于误差的控制,它的输入是设定控制值与实测值的误差。

感兴趣的话可以看看我搬运的讲解PID的视频:

【MATLAB-官方视频】PID控制器

下面是我用PID做过的直流电机的控制小项目:

【自制|直流电机PID】LabVIEW 实时控制

下面来个粗浅的比喻,不涉及公式:

假设你在开车,但是要求你的时速在50Km/h,你可以从仪表盘测速,根据测得的速度调整脚踩油门的力度。

  • 开始时你的速度是零,此时误差是50,假设你的P值为1,那么你脚踩油门的力度就是50。
  • 过一会儿,你的速度上升到30,此时你的误差是20,假设你的P值为1,那么你脚踩油门的力度就是20。
  • 你会发现你永远不能保持在50Km/h,因为50Km/h时,误差为零,假设你的P值为1,那么你脚踩油门的力度就是0。

此时你想到了真实开车时油门是怎么踩的,你应该在50的时候保持住力度,然后在这个基础上进行微调,这个就是积分I的作用。

除此之外,你还想能不能在起步的时候大力踩,和快到目标速度的时候提前放缓油门,这时微分的作用就凸显出来了,你开始能够根据趋势提前进行控制。

是不是很神奇?PID的思想很好理解,难的地方在参数调整。

一般情况,根据控制目标的不同选取不同测组合,下面是直流电机控制的策略:

  • 转速控制:PI,期望在设定转速时保持住输出,然后进行微调。
  • 位置控制:PD,期望在达到设定位置后停止输出,同时在开始向目标靠近时加速,接近目标时减速。

实际上会进行多个控制策略的串联,进行串级控制,比如转速控制的:内环电流PI控制,外环转速控制。

有错漏的地方还请见谅啊,欢迎指正。

二、pi调节器公式?

pi控制规律的时域表达式:

pi=△t/sin(wx+b+t)pi控制规律的时域表达式:

pi=△t/sin(wx+b+t)pi控制规律的时域表达式:

pi=△t/sin(wx+b+t)pi控制规律的时域表达式:

pi=△t/sin(wx+b+t)pi控制规律的时域表达式:

pi=△t/sin(wx+b+t)

三、pi调节器接法?

1、端子套2,3,4号接线螺钉为发电机3相电接线,即电缆中三根粗线。

2、端子套6,7号接线螺钉为发电机劢磁接线,即细线中的黑线与蓝线。

3、端子套8号接线螺钉为发电机三相星点接线,即红线。

4、端子套1,5,9号接线螺钉不用。

四、pi调节器限幅是什么?

在电机矢量控制中,电流环的PI调节输出最后是要根据电机方程,转换为电压值来调节PWM占空比的。所以个人认为PI调节的限幅值应该结合电机方程来考虑,因为最后的PWM占空比值不会大于1。

速度调节器的输出给电流调节器,所以速度调节器的输出限幅值应按电流调节器的最大输入来调整,即电机的最大允许电流,也就是电流调节器的限幅值。

五、p调节器和pi调节器的特性?

1、P就是比例调节,通俗来讲就是放大或者缩小误差值;I是积分调节,形象来讲叫反复调节,可以理解成多个P的代数和,所以I有消除余差作用,没有I的系统是没有精度的,比较粗糙的,但只有P的系统响应快,没有震荡,那个地方用P或者用PI,要根据不同控制系统来具体确定的。

2、PI调节器是一种线性控制器,它根据给定值与实际输出值构成控制偏差,将偏差的比例(P)和积分(I)通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制。

比例调节作用:按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。比例作用大,可以加快调节,减少误差,但是过大的比例,使系统的稳定性下降,甚至造成系统的不稳定。

积分调节作用:使系统消除稳态误差,提高无差度。因为有误差,积分调节就进行,直至无差,积分调节停止,积分调节输出一常值。积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti,Ti越小,积分作用就越强。反之Ti大则积分作用弱,加入积分调节可使系统稳定性下降,动态响应变慢。积分作用常与另两种调节规律结合,组成PI调节器或PID调节器。

3、PI控制器各校正环节的作用如下:

(1).比例环节

即时成比例的反映控制系统的偏差信号,偏差一旦产生,控制器立即产生控制作用,以减少偏差。通常随着值的加大,闭环系统的超调量加大,系统响应速度加快,但是当增加到一定程度,系统会变得不稳定。

(2).积分环节

主要用于消除静差,提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分常数,越大,积分作用越弱,反之越强。通常在不变的情况下,越大,即积分作用越弱,闭环系统的超调量越小,系统的响应速度变慢。

六、pi调节器引入什么环节?

简单说来,PI控制器各校正环节的作用如下:

1.比例环节 即时成比例的反映控制系统的偏差信号,偏差一旦产生,控制器立即产生控制作用,以减少偏差。通常随着值的加大,闭环系统的超调量加大,系统响应速度加快,但是当增加到一定程度,系统会变得不稳定。

2.积分环节 主要用于消除静差,提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分常数,越大,积分作用越弱,反之越强。通常在不变的情况下,越大,即积分作用越弱,闭环系统的超调量越小,系统的响应速度变慢。

七、pi调节器限幅值如何确定?

这个是根据实际电机的电流或电压决定的。即限幅值要低于实际电机的极限值,至于dq分量可以根据坐标变换的方式可以得到其对应的结果(恒功率变换或是恒磁链变换)。在pi调节中,该值对于pi的调节效果与稳定影响还是比较大的。

八、pi调节器可用什么算法实现?

从simulink library browser ——> fuzzy Logic Toolbox ——> fuzzy logical controller 拖到simulink中。双击 fuzzy logical controller ,输入与你做好的模糊控制器名称。把控制器放在你想放的系统的位置,就可以了 运行simulink前先运行模糊控制器 file—— export —— to workspace 。 再运行simulink

九、pi调节器时域表达式?

pi控制规律的时域表达式:

pi=△t/sin(wx+b+t)

十、p调节器和pi调节器转速输出分析总结?

pi调节器比p调节器转速输出更精准,但p调节器的转速输出更快更及时。