【正文】
系統(tǒng)?!⒎謺r間常數(shù)。 另外積分分離的閩值應(yīng)視具體對象和要求而去定。只有合適,才使超調(diào)量較小,減小調(diào)節(jié)時間。積分作用太強(qiáng)會使系統(tǒng)超調(diào)加大,甚至使系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩。在高度非線性的過程中也有可能應(yīng)用此方法進(jìn)行參數(shù)整定。繼電測試的優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)分析:該方法利用繼電測試快速獲得系統(tǒng)臨界信息,省去傳統(tǒng)ZN法多次測試實(shí)驗(yàn)的過程,大大節(jié)省了測試時間。設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為,再結(jié)合式(312),得到: (313)當(dāng)=→時,=→,根據(jù)這個數(shù)據(jù)對兩個值進(jìn)行設(shè)置。7805直接輸入不接輸出的情況下,其內(nèi)部還會有3mA的電流消耗(靜態(tài)電流)。但是在如圖1(a)中可以看到:為了使電機(jī)正轉(zhuǎn),Q1和Q4應(yīng)該導(dǎo)通。根據(jù)電機(jī)頻響特性實(shí)測使用4kHz的PWM信號。該模塊有4個時鐘源,能分別控制8路信號。當(dāng)光柵轉(zhuǎn)盤阻隔紅外對管時,該I/0口將輸入低電平。其流程如下圖所示。參考文獻(xiàn)[1]??×?,[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社,[2]黃友銳,[M].科學(xué)出版社, 2010:26170[3][J].浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2004, 03[4][J].浙江科技學(xué)院學(xué)報, (4):236240[5][D].甘肅工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論 文,2003[6][D].上海交通大學(xué)碩士學(xué)位 論文,[7][M].,2002[8][D].青島科技大學(xué)碩士學(xué)位論文,[9][M].:機(jī)械工業(yè)出版社,2005[10]周希章,[M].:機(jī)械工業(yè)出版 社,2001.[11] [D]. 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(8)內(nèi)部時鐘電路。另外,這種方法不適用于強(qiáng)白噪聲或有色噪聲的場合,這是由于噪聲干擾對理想繼電特性環(huán)節(jié)會產(chǎn)生很大的影響。在這種工作狀態(tài)下系統(tǒng)產(chǎn)生等幅振蕩,并由此得到系統(tǒng)的臨界信息:臨界增益和臨界周期;當(dāng)開關(guān)切向b點(diǎn)時,系統(tǒng)轉(zhuǎn)向PID控制方式運(yùn)行。 相比之前介紹的幾種PID參數(shù)整定方法,繼電反饋?zhàn)哉夹g(shù)有許多優(yōu)點(diǎn)。但是,比例控制不能消除穩(wěn)態(tài)誤差。如果的符號選擇不當(dāng)對象狀態(tài)(pv值)就會離控制目標(biāo)的狀態(tài)(sv值)越來越遠(yuǎn),如果出現(xiàn)這樣的情況的符號就一定要取反。 (2)積分分離法 在基本PID控制中,當(dāng)有較大幅度的擾動或大幅度改變給定值時,由于此時有較大的偏差,以及系統(tǒng)有慣性和滯后,故在積分項(xiàng)的作用下,往往會產(chǎn)生較大的超調(diào)量和長時間的波動。 PID增量式算法離散化公式:注:各符號含義如下u (t)——控制器的輸出值。 交流電源經(jīng)整流器變換為電壓恒定的直流電源,給直流電動機(jī)供電。微機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)是離散系統(tǒng),數(shù)字控制器必須定時對給定信號和反饋信號進(jìn)行采樣,要使離散的數(shù)字信號在處理完畢后能夠不失真地復(fù)現(xiàn)連續(xù)的模擬信號,對系統(tǒng)的采樣頻率有一定的要求。比較元件:比較系統(tǒng)的輸入量和主反饋信號,并給出兩者之間的偏差。 開環(huán)控制系統(tǒng)是沒有反饋環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)的輸出結(jié)果對系統(tǒng)的控制沒有影響,也就是被控量的變化不會引起控制量的改變,即沒有反饋。 Northrup公司生產(chǎn)的Electromax V號單回路自適應(yīng)控制器,基十PID結(jié)構(gòu),已經(jīng)成為廣泛應(yīng)用的自適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化商品。 PID控制器參數(shù)對控制性能的影響PID控制器各個參數(shù)對系統(tǒng)的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能起著不同的作用,這二個參數(shù)的取值優(yōu)劣將直接影響PID控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)好壞。直流電機(jī)是最常見的一種電機(jī),在各領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)60年代以前,直流調(diào)速一直以控制能力強(qiáng)、可靠性高、噪聲低、控制電路簡單等一系列優(yōu)良的性能在傳動領(lǐng)域中占據(jù)著主導(dǎo)地位。電動機(jī)負(fù)荷約占總發(fā)電量的70%,成為用電量最多的電氣設(shè)備。PID自整定已在交直流調(diào)速系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)中取得了滿意的效果。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中,也普遍采用PID控制思想。這也是世界上最早的自整定調(diào)節(jié)器。在國民經(jīng)濟(jì)各部門,國防和宇航各個領(lǐng)域都廣泛、大量地應(yīng)用各種自動控制系統(tǒng),如控制無人駕駛飛機(jī)按規(guī)定預(yù)定航跡飛行的控制系統(tǒng),飛機(jī)自動著陸系統(tǒng)、雷達(dá)自動跟蹤系統(tǒng)、爐溫控制系統(tǒng),電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)等。復(fù)合控制有按輸入前饋補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制和按干擾前饋補(bǔ)償?shù)膹?fù)合控制兩種形式。直接數(shù)字控制器DDC中所有的控制邏輯均由微信號處理器,并以各控制器為基礎(chǔ)完成。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器(ASR),電流調(diào)節(jié)器(ACR)均為PI調(diào)節(jié)器。 PID算法:下面對控制點(diǎn)所采用的PID控制算法進(jìn)行說明。 糾正這種缺陷的方法是采用積累補(bǔ)償法,當(dāng)超出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的執(zhí)行能力時,將其多余部分積累起來,而當(dāng)一旦可能時,再補(bǔ)充執(zhí)行。太大時,系統(tǒng)會趨于不穩(wěn)定。 控制器實(shí)際應(yīng)用中,可以根據(jù)受控對象的特性和控制的性能要求,靈活地采用不同的控制組合,構(gòu)成比例(P)控制器 (32)比例+積分(PI)控制器 (33)比例+積分+微分(PID)控制器 (34)式中——比例放大系數(shù)。圖32 位置式PID控制算法 (2)增量式PID控制算法 當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的不是控制量的絕對值,而是控制量的增量(例如去驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī))時,需要用PID的“增量算法”。 繼電自整定PID控制器的基本原理是在繼電器環(huán)節(jié)和被控對象構(gòu)成反饋系統(tǒng)后,利用繼電反饋引起的極限周期振蕩來獲取系統(tǒng)的臨界信息:臨界增益和臨界周期,利用臨界比例度法來求得PID控制器參數(shù)整定值。 基于繼電反饋控制的PID參數(shù)整定基于Astrom法的繼電整定:利用繼電振蕩的結(jié)果可以辨識出開環(huán)對象的Nyquist曲線上的臨界點(diǎn),被控對象在PID控制下的開環(huán)傳遞函數(shù)可表示為: (35)開環(huán)頻率特性為: (36)由式(35)可以看出,Nyquist曲線上任意一個給定點(diǎn)可通過改變控制器的比例增益、積分時間、微分時間,從而被移動到S半平面內(nèi)的任意位置處。 (5)四個8位可編程的并行I/O端口,每個端口既可作輸入,也可作輸出。 圖46 按鍵電路目前直流電機(jī)的驅(qū)動方式主要有2種形式:線性驅(qū)動方式和開關(guān)驅(qū)動方式。下面是我之前和別人一起做的7960PCB板以及實(shí)物圖: 圖48 7960PCB圖 圖49 7960電路圖 圖410 7960實(shí)物圖采用4個LR7843,該驅(qū)動內(nèi)阻小,開關(guān)速度快,驅(qū)動電流大。繼電反饋:通過單片機(jī)輸出一個開關(guān)量,系統(tǒng)產(chǎn)生等幅振蕩,獲取臨界狀態(tài),單片機(jī)判斷反饋的值和輸出值進(jìn)行比較計(jì)算出PID的值,打開PID控制器開關(guān)時,由計(jì)算出的PID值由系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)。 所有PWM為左對齊PWMCTL=OXFO。、和可通過實(shí)際測試調(diào)整獲得,經(jīng)實(shí)測,當(dāng)=1/2, =3/16, =1/16時,轉(zhuǎn)速波動幅度可控制在士1轉(zhuǎn)/秒以內(nèi)。達(dá)到了要求系統(tǒng)具有下列功能:1:通過三個按鍵設(shè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)速,并顯示設(shè)定值;2:可實(shí)時測量電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速,并在LED數(shù)碼管上顯示出來;3:可對電機(jī)進(jìn)行以繼電反饋的PID自整定轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),當(dāng)電機(jī)參數(shù)發(fā)生變化時,繼電反饋工作,測得需要用到的PID值,使其轉(zhuǎn)速趨近于設(shè)定值。 A temperature regulator must maintain the temperature of say, an oven constant despite the heat loss in the oven. A voltage regulator must also maintain must output voltage constant despite variation in the load current. For any system to provide an output, ., speed, temperature, voltage, etc, an error signal must exist under steadystate conditions.electrical brakingIn many speed control system, ., rolling mills mine winders, etc., the load has to be frequently brought to a standstill and reversed. The rate at which the speed reduces following a reduced speed demand is dcpdent on the stored crgy and the braking system used. A small speed control system (sometimes known as a velodyne) can employ mechanical braking, but this is not feasible with large speed controllers since it is difficult and costly to remove the heat generated.The various methods of electrical braking avaiable are:(I)Regenerative braking.(2) Eddy current braking(3) Dynamic braking.(4) Reverse current braking(plugging).Regenerative braking is the best method, though not necessarily the most economic. The stored energy in the load is converted into electrical energy by the work motor(acting temporarily,a gcrator) and is returned to the power supply system, The supply system thus acts as a sink into which the unwanted energy is delivered. Providing the supply system has adequate capacity, the consequent rise in terminal voltage will be small during the short periods of regeneration. In the WardLeonard method of speed control of DC motors, regenerative braking is inherent, but thyristor drives have to be arranged to invert to regenerate. Induction motor driver can regcrate if the rotar shaft is driven faster than speed of the field. The advent of lowcost variable variablefrequency supplies from rotating Thyristor inverters have brought about considerable charges in the use of induction motors in variable speed drives. Eddy current braking can be applied to any machine, simply by mounting a copper or aluminium disc on the shaft and rotating it in a magnetic field. The problem of removing the heat generated is severe in large system as the te