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2014-11-11
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1¡¢µç×è¯Î¶ȿØÖÆϵͳ
1.1 ¯Î¿ØÖƵĻù±¾ÔÀí
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1.2 ¸÷É豸µÄ¹¤×÷ÔÀí¼°ÆäÓÃ;
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±äѹÆ÷;±äѹÆ÷ÊǸı佻Á÷µçѹµÄÉ豸¡£ËüÊÇÓɱպÏÌúоºÍÈÆÔÚÌúоÉϵÄÁ½¸öÏßȦ×é³É,¸úµçÔ´ÏàÁ¬µÄÏßȦ½ÐÔÏßȦ(Ò²½Ð³õ¼¶ÏßȦ),ÁíÒ»¸ö¸ú¸ºÔØÏàÁ¬µÄ½Ð¸±ÏßȦ(Ò²½Ð´Î¼¶ÏßȦ),ÌúоÓÉÍ¿ÓоøÔµÆáµÄ¹è¸ÖƬµþºÏ¶ø³É¡£»¥¸ÐÏÖÏóÊDZäѹÆ÷¹¤×÷µÄ»ù´¡¡£ÔÏßȦÉϼӽ»±äµçѹ,ÔÏßȦÖоÍÓн»±äµçÁ÷,ÔÚÌúоÖвúÉú½»±ä´ÅͨÁ¿,Ô¡¢¸±ÏßȦÖж¼ÒªÒýÆð¸ÐÓ¦µç¶¯ÊÆ¡£Èô¸±ÏßȦÊDZպϵÄ,Ôò¸±ÏßȦÖоÍÒª²úÉú½»±äµçÁ÷,´Ë½»±äµçÁ÷Ò²ÔÚÌúоÖвúÉú½»±ä´ÅͨÁ¿,ÔÚÔ¡¢¸±ÏßȦÖÐͬÑùÒªÒýÆð¸ÐÓ¦µç¶¯ÊÆ¡£ÔÚÔ¡¢¸±ÏßȦÖÐÓÉÓÚÓн»±äµçÁ÷¶ø·¢ÉúµÄ»¥Ïà¸ÐÓ¦ÏÖÏó,½Ð»¥¸ÐÏÖÏó.ÕýÊÇÓÉÓÚ»¥¸ÐÏÖÏó¡£²ÅʹµÃÔ¡¢¸±ÏßȦËä²»ÏàÁ¬,µçÄÜÈ´¿ÉÒÔͨ¹ý´Å³¡´ÓÔÏßȦµ½´ï¸±ÏßȦ¡£
1.3 ±äѹÆ÷ÔÚ±¾¿ØÖÆϵͳÖеÄ×÷ÓÃ
ÔÚ¿ØÖÆϵͳÖÐ,±äѹÆ÷ÊÇÓÃÀ´¸øµç×诹©µçµÄ,ËüÓë½ÇÐг̵綯ִÐÐÆ÷ÏàÁ¬,ͨ¹ýÖ´ÐÐÆ÷ÊÖ±úµÄת¶¯À´¸Ä±ä±äѹÆ÷µÄ¹©µçµçѹ,´Ó¶øʵÏÖÁ˵÷½Ú¯ÎµÄ×÷Óá£
1.4 Èȵçż¹¤×÷ÔÀí
ÈȵçżÊÇÒ»ÖÖ¸ÐÎÂÔª¼þ,Ëü°ÑζÈÐźÅת»»³ÉÈȵ綯ÊÆÐźÅ,ͨ¹ýµçÆøÒDZíת»»³É±»²â½éÖʵÄζȡ£Èȵçż²âεĻù±¾ÔÀíÊÇÁ½ÖÖ²»Í¬³É·ÝµÄ¾ùÖʵ¼Ìå×é³É±ÕºÏ»Ø·, µ±Á½¶Ë´æÔÚζÈÌݶÈʱ,»Ø·ÖоͻáÓеçÁ÷ͨ¹ý,´ËʱÁ½¶ËÖ®¼ä¾Í´æÔڵ綯ÊÆÈȵ綯ÊÆ,Õâ¾ÍÊÇËùνµÄÈû±´¿ËЧӦ¡£
1.5 ÈȵçżÓŵã
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2¡¢PIDµ÷½ÚÆ÷¼°Æä²ÎÊýµÄÕû¶¨
ÔÚʵ¼Ê¹¤ÒµÉú²úÓ¦ÓÃÖÐ,µ÷½ÚÆ÷Êǹ¹³É×Ô¶¯¿ØÖÆϵͳµÄºËÐÄÒDZí,ËüµÄ»ù±¾¹¦ÄÜÊǽ«À´×Ô±äËÍÆ÷µÄ²âÁ¿ÐźÅÓë¸ø¶¨ÐźÅÏà±È½Ï,²¢¶ÔÓÉ´ËËù²úÉúµÄÆ«²îÐźŽøÐбÈÀý¡¢»ý·Ö»ò΢·Ö´¦Àíºó,Êä³öµ÷½ÚÐźſØÖÆÖ´ÐÐÆ÷µÄ¶¯×÷ÒÔʵÏÖ¶Ô²»Í¬±»²â»ò±»¿Ø²ÎÊýÈçζȡ¢Ñ¹Á¦¡¢Á÷Á¿»òҺλµÈµÄ×Ô¶¯¿ØÖÆ¡£
2.1 P¡¢I¡¢D¸÷ÔËËã¹æÂɵÄ×÷ÓÃ
»ù±¾ÔËËã¹æÂɱÈÀý(P)¡¢»ý·Ö(I)ºÍ΢·Ö(D)ÈýÖÖ,PIDµ÷½ÚÆ÷µÄÔËËã¹æÂɾÍÊÇÓÉÕâЩ»ù±¾ÔËËã¹æÂÉ×éºÏ¶ø³É¡£ÏÂÃæ·Ö±ð½éÉÜÈýÖÖ»ù±¾¿ØÖƹæÂɵÄÌص㡣
2.1.1 ±ÈÀý(P)¿ØÖƹæÂÉ
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ʽÖÐ,KPΪһ¸ö¿Éµ÷µÄ±ÈÀýÔöÒæ¡£ÏÔÈ»,µ±ÓÐÆ«²îÐźŴæÔÚʱ,µ÷½ÚÆ÷µÄÊä³öÁ¢¿ÌÓëÆ«²î³É±ÈÀýµØ±ä»¯¡£ÕâÊÇÒ»ÖÖ×î»ù±¾¡¢×îÖ÷Òª¡¢Ó¦ÓÃ×îÆÕ±éµÄ¿ØÖƹæÂÉ,ËüÄܼ°Ê±ºÍѸËٵؿ˷þÈŶ¯µÄÓ°Ïì,´Ó¶øʹϵͳºÜ¿ìµØ´ïµ½Îȶ¨×´Ì¬¡£µ«Òòµ÷½ÚÆ÷µÄÊä³öÐźÅÓëÊäÈëÐźÅÐëʼÖÕ±£³Ö±ÈÀý¹Øϵ,ËùÒÔÔÚϵͳÎȶ¨ºó,±»¿Ø±äÁ¿ÎÞ·¨´ïµ½¸ø¶¨Öµ,¶øÊÇ´æÔÚÒ»¶¨µÄ²ÐÓàÆ«²î,¼´²Ð²î¡£
2.1.2 »ý·Ö(I)¿ØÖƹæÂÉ
¾ßÓлý·Ö¿ØÖƹæÂɵĵ÷½ÚÆ÷ÆäÊä³öÐźŵı仯Á¿¦¤YÓëÆ«²îÐźŦŵĻý·Ö³ÉÕý±È,ÓÃ΢·Ö·½³ÌÐÎʽ±íʾ¿ÉΪ:
ʽÖÐ,Ϊ»ý·Öʱ¼ä;Ϊ»ý·ÖËٶȡ£ÏÔÈ»,бÂÊÓëµ÷½ÚÆ÷»ý·ÖËٶȳÉÕý±ÈµÄÖ±ÏßÊÇ»ý·Ö¹ý³ÌµÄÃèÊö¡£Ö±ÏßÔ½¶¸,±íʾ»ý·ÖËÙ¶ÈÔ½¿ì,»ý·Ö×÷ÓÃԽǿ¡£
2.1.3 ΢·Ö(D)¿ØÖƹæÂÉ
¾ßÓÐ΢·Ö¿ØÖƹæÂɵĵ÷½ÚÆ÷ÆäÊä³öÐźŵı仯Á¿¦¤YÓëÆ«²îÐźŦŵı仯ËٶȳÉÕý±È,ÓÃ΢·Ö·½³ÌÐÎʽ±íʾ¿ÉΪ:
ʽÖÐ,Ϊ΢·Öʱ¼ä;Ϊƫ²îÐźŵı仯Ëٶȡ£
ÔÚ½×Ô¾ÊäÈëÐźųöÏÖµÄ˲¼ä,¼´t=t1ʱ,Æ«²îÐźŵı仯ΪÎÞÇî´ó,Òò¶øÀíÂÛÉÏÊä³öÒ²Ó¦´ïµ½ÎÞÇî´ó;¶øµ±tt1ʱ,Êä³öÐźŵı仯µÈÓÚÁ㡣ʵ¼ÊÉÏ,ÕâÖÖÀíÏëµÄ΢·Ö×÷ÓÃÊÇÎÞ·¨ÊµÏÖµÄ,¶øÇÒÒ²²»¿ÉÄÜ»ñµÃºÃµÄµ÷½ÚЧ¹û¡£ËüÊÇÔÚ½×Ô¾·¢ÉúµÄʱ¿Ì,Êä³öͻȻÌøÔ¾µ½Ò»¸ö½Ï´óµÄÓÐÏÞÖµ,È»ºó°´Ö¸ÊýÇúÏßË¥¼õÖ±ÖÁÁã¡£¸ÃÌøÔ¾ÌøµÄÔ½¸ß»ò½µµÄÔ½Âý,±íʾ΢·Ö×÷ÓÃԽǿ¡£
2.2 DDZ-IIIÐ͵÷½ÚÆ÷PID¿ØÖƹæÂɵÄʵÏÖ
DDZ-IIIÐ͵÷½ÚÆ÷PID¿ØÖƹæÂÉÊÇÀûÓÃÔËËã·Å´óÆ÷µç·ÏÈ·Ö±ðÐγÉPDºÍPI¿ØÖƹæÂÉ,È»ºóÔÙ´®ÁªÐγÉPID¿ØÖƹæÂɵġ£¿¼ÂÇ΢·Ö¿ØÖƹæÂÉÖ»ÓÐÔÚÊäÈëÐźŷ¢Éú±ä»¯Ê±²ÅÆð×÷ÓÃ,¶øÇҸñ仯Խ´ó΢·Ö×÷ÓÃÃ÷ÏÔ,Òò¶øÔËËã·Å´óµç·ÖÐÏȽøÐÐ΢·Öµ÷½Ú×÷ÓÃ,È»ºóÔÙ½øÐлý·Ö×÷Óá£
2.3 PIDµ÷½ÚÆ÷µÄ²ÎÊýÕû¶¨·½·¨
PID¿ØÖÆÆ÷µÄ²ÎÊýÕû¶¨ÊDZ¾¿ØÖÆϵͳÉè¼ÆµÄºËÐÄÄÚÈÝ¡£ËüÊǸù¾Ý±»¿Ø¹ý³ÌµÄÌØÐÔÈ·¶¨PID¿ØÖÆÆ÷µÄ±ÈÀýϵÊý¡¢»ý·Öʱ¼äºÍ΢·Öʱ¼äµÄ´óС¡£¶øÇÒ,ÔÚ¹¤Òµ¿ØÖÆÖÐ,Ä¿Ç°Ó¦ÓÃ×î¶àµÄ¿ØÖÆ·½·¨ÈÔÈ»ÊÇPID¿ØÖÆ¡£µ«PID¿ØÖÆÆ÷µÄ²ÎÊýÓëϵͳËù´¦µÄÎÈ̬¹¤¿öÓйء£Ò»µ©¹¤¿ö¸Ä±äÁË,¿ØÖÆÆ÷²ÎÊýµÄ×î¼ÑÖµÒ²¾ÍËæןıä,Õâ¾ÍÒâζ×ÅÐèÒªÊÊʱµØÕû¶¨¿ØÖÆÆ÷µÄ²ÎÊý¡£