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转速控制器积分分离控制与超调

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奇侠

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主题:【分享】转速控制器积分分离控制与超调
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只看楼主 只看精华 楼主 2022-10-04 20:55:11

项目要求控制超调,看到网上的积分分离的介绍。顺便就使用了一下。

使用DCC搭建如下逻辑:

  • 如果转速控制器的输入 r64 大于 某个值(参数可设),那么就触发积分分量冻结(Hold I component) p1476。


测试波形如下(紫色表示触发Hold I-part):


显然,在触发冻结积分后,系统显示的波形出现整体延时。类似纯P控制器了,一直有偏差了。当重新解冻积分控制器后,系统会将偏差消除。尽管超调控制明显,但是系统跟随性变差了。虽然冻结积分后,可以继续增大Kp增益,但是一是有限,二是改变了爬升斜率,跟随性也会差。由于r64很小,触发的参数也很难调节,稍微变动就会差异很大。

另外,积分分量设定也可以用到,运行过程中,某个条件触发后,将积分分量(力矩值)增大或减小多少,都可以做。但是至今没有看到实际应用。也做过这个试验,曲线就不上图了。

算是玩儿了一把~


 
精华帖版主置评: 这种有想法就进行测试的做法,值得分享。kdrjl
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至圣

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只看楼主 只看精华 1楼 2022-10-04 21:16:42

这个实际是很早就有了,有数字控制的年代就有了,叫做离散积分法。核心思想是:积分与偏差方向相同时,积分有效;否则,积分保持或者无效。


我在活套的套高调节中用过。效果还可以。


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只看楼主 只看精华 2楼 2022-10-05 09:08:05

在此学到。其实这属于针对负载的特殊工艺所采取的小妙招。以前我在DCC中自己搭的PI调节器里,对其输入设定值与实际值比较为零附近,设置了一个死区,死区内,调节器输出不变化,只有比较值超出死区,调节器输出才会按照设定值和实际值的比较结果方向变化。这个思路和楼主的冻结积分输出的思路,是殊途同归吧?都是想只要实际值达到了设定值,调节器就保持相对不变了。除非实际值又产生了新的变化。给这个变化设置了一个门槛。


不过后来发现,我的现场不用这个也一样稳定,就把这些零缀都删除了。(捂脸)


在传动控制系统的工程设计里,把简单地问题复杂化--麻烦;把复杂的问题简单化--贡献。哈哈哈


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只看楼主 只看精华 3楼 2022-10-05 09:54:50

这个离散积分法其实是很好用的,因为他有效的避免了振荡:

在经典PI调节中,之所以有振荡,就是因为I的积分量与P的方向不一致导致的。而通过数字编程把这个“不一致”去掉,就可以让调节变的“又快又好”。


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只看楼主 只看精华 4楼 2022-10-05 12:43:50

用PI调节器的是无差系统。

仅用P的是有差系统。

设置调节死区的PI调节器就成了有差系统。


只要用到积分输出上下限,就需要积分冻结。

否则,积分实际值超限后,继续的差异调节要等很长时间,才能回到调节范围。




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只看楼主 只看精华 5楼 2022-10-05 15:05:28
以下是引用老兵在2022-10-04 21:16:42的发言 >1楼

这个实际是很早就有了,有数字控制的年代就有了,叫做离散积分法。核心思想是:积分与偏差方向相同时,积分有效;否则,积分保持或者无效。


我在活套的套高调节中用过。效果还可以。

其实很多台级联之间的PID自适应调速,收(放)卷的舞蹈轮PID都会遇到这类问题。

没有对PID输出限制就会越转越快。尤其是初始穿带(丝),以及断带、接带后重新预张过程。速度必须限制在较低的速度。

而限制PID输出就会导致积分(深度)过饱和。启动后,退出饱和就明显跟不上了。

这时,积分冻结就是很有效果的。


不做积分冻结,重启时,就会像1楼那样,舞蹈轮会松一下(表现为延迟)。


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只看楼主 只看精华 6楼 2022-10-05 15:17:10
以下是引用老兵在2022-10-04 21:16:42的发言 >

这个实际是很早就有了,有数字控制的年代就有了,叫做离散积分法。核心思想是:积分与偏差方向相同时,积分有效;否则,积分保持或者无效。


我在活套的套高调节中用过。效果还可以。

嗯。所以,在有的场合,干脆就只用P,ID都不要了


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只看楼主 只看精华 7楼 2022-10-08 11:44:12

跟着众位版主学习。


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只看楼主 只看精华 8楼 2022-10-09 08:15:38


真大佬聚会,又学到了


 
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只看楼主 只看精华 9楼 2022-10-10 17:25:33

西门子WINDER包里针对收放卷的PID也有这个功能,58565043


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只看楼主 只看精华 10楼 2022-10-11 10:13:38

 大神们发言一个顶三!



海纳百川,厚德务实!
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只看楼主 只看精华 11楼 2022-10-14 20:05:13

学习了,感谢分享。


 
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只看楼主 只看精华 12楼 2022-10-15 07:58:52



 长见识了,就是不太懂


 
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只看楼主 只看精华 13楼 2022-10-25 15:17:03
以下是引用老兵在2022-10-05 09:54:50的发言 >3楼

这个离散积分法其实是很好用的,因为他有效的避免了振荡:

在经典PI调节中,之所以有振荡,就是因为I的积分量与P的方向不一致导致的。而通过数字编程把这个“不一致”去掉,就可以让调节变的“又快又好”。

按兵老师说的, 也有问题啊。 如果积分分量很大, 瞬间给出无效信号。 相当于转矩会突然缺一块。 


这个积分分离, 是不是要和是否在斜坡中连锁起来。 


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只看楼主 只看精华 14楼 2022-10-26 06:07:00

本来,离散积分法就是高级的控制算法,需要许多技术细节的处理。这也是楼主实验没有成功的原因。

所以,你如果仅仅是字面意思去理解,那相对论也不是啥难题了。


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只看楼主 只看精华 15楼 2022-10-26 20:23:08
以下是引用老兵在2022-10-26 06:07:00的发言 >14楼

本来,离散积分法就是高级的控制算法,需要许多技术细节的处理。这也是楼主实验没有成功的原因。

所以,你如果仅仅是字面意思去理解,那相对论也不是啥难题了。

相对论难不难先不说,量子缠绕你知道不?这个更云山雾绕呢。(偷笑)


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只看楼主 只看精华 16楼 2022-10-27 08:19:35

字面意思很简单,但我确实不知道,嘿嘿


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只看楼主 只看精华 17楼 2022-10-27 09:33:27
以下是引用老兵在2022-10-27 08:19:35的发言 >16楼

字面意思很简单,但我确实不知道,嘿嘿

量子缠绕,好像是把爱因斯坦的相对论又给反驳了。从牛顿定律到相对论,再到量子缠绕。人类的不断发现,越来越趋向于神学的发展了?


最近有关量子缠绕的话题不少。我就是看科普也还是云里雾里的那种。不懂是绝大多数人的普遍感觉。有人说懂了,那他就是没懂。这是一个大物理学家说的。(捂脸)


题外话。


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只看楼主 只看精华 18楼 2022-10-28 10:43:23
以下是引用kdrjl在2022-10-27 09:33:27的发言 >17楼

量子缠绕,好像是把爱因斯坦的相对论又给反驳了。从牛顿定律到相对论,再到量子缠绕。人类的不断发现,越来越趋向于神学的发展了?


最近有关量子缠绕的话题不少。我就是看科普也还是云里雾里的那种。不懂是绝大多数人的普遍感觉。有人说懂了,那他就是没懂。这是一个大物理学家说的。(捂脸)


题外话。

以下是引用老兵在2022-10-27 08:19:35的发言 >16楼:字面意思很简单,但...

引用16楼详细内容:

字面意思很简单,但我确实不知道,嘿嘿

没那么复杂吧。

物理的发展,都是基于当时的观测能力;牛顿定律时代,只能是宏观物理;就像气压、温度这些物理量。直到观测能力达到微观世界,才能证实气压、温度等这些是分子冲量、动能的平均值。

既然是平均值,就有特例。关注特例,就有可能开发出新的应用、新的解决方法、甚至新的材料。

就像半导体,当年就是最不受待见的材料了。绝缘又不好,导电又不良。不是发现的原子扩散现象,哪里有成为“香饽饽”的今天?

我们是应用工程师,理论物理不是我们研究对象。但是,也需要了解最新成果。任何边界的突破,都可能达成新的应用。


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只看楼主 只看精华 19楼 2022-10-28 18:52:48
以下是引用yming在2022-10-28 10:43:23的发言 >18楼

没那么复杂吧。

物理的发展,都是基于当时的观测能力;牛顿定律时代,只能是宏观物理;就像气压、温度这些物理量。直到观测能力达到微观世界,才能证实气压、温度等这些是分子冲量、动能的平均值。

既然是平均值,就有特例。关注特例,就有可能开发出新的应用、新的解决方法、甚至新的材料。

就像半导体,当年就是最不受待见的材料了。绝缘又不好,导电又不良。不是发现的原子扩散现象,哪里有成为“香饽饽”的今天?

我们是应用工程师,理论物理不是我们研究对象。但是,也需要了解最新成果。任何边界的突破,都可能达成新的应用。

以下是引用kdrjl在2022-10-27 09:33:27的发言 >17楼:量子缠绕,好像是把...

引用17楼详细内容:

量子缠绕,好像是把爱因斯坦的相对论又给反驳了。从牛顿定律到相对论,再到量子缠绕。人类的不断发现,越来越趋向于神学的发展了?


最近有关量子缠绕的话题不少。我就是看科普也还是云里雾里的那种。不懂是绝大多数人的普遍感觉。有人说懂了,那他就是没懂。这是一个大物理学家说的。(捂脸)


题外话。

以下是引用老兵在2022-10-27 08:19:35的发言 >16楼:字面意思很简单,但...

引用16楼详细内容:

字面意思很简单,但我确实不知道,嘿嘿

嘻嘻,你不知道,最近我们同学的群里,在说量子缠绕。有一个同学是物化专业的老师,专门给学生们讲量子物理,他说的我一点都听不懂,然后他说,其实我也不是很懂。而且不懂是普遍的现象。有兴趣你也可以搜集一些科普文章。真的是云山雾罩呢。


量子物理这门大学普物的基础课,考试应该都能及格。只要你答了就给分。(捂脸)


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