增量式pid和位置式pid相比各有什麼優缺點?

時間 2021-06-02 07:50:57

1樓:Michael Jackson

原理都一樣,乙個控制狀態x。乙個控制狀態變化率delta_x。

之所以區分二者,可能是因為以前控制系統,是用八位微控制器、純數字模擬電路實現的。

現在的晶元計算能力很強,應該不需要考慮這些幾十年前得概念性東西了,好好設計更複雜的模型吧。

2樓:DIREWOLF

增量演算法與全量演算法相比,在沒有PID控制器輸出閥位限制時(沒有飽和環節),二者的作用是完全一致的。但通常情況下,PID控制器輸出都要有閥位限制(最大輸出電壓、位元組限制、PWM最大100%)。

在這種情況下,增量式的優點是積分飽和得到改善,超調減少,過渡過程時間ts減少,動態效能提高。在從手動狀態切換到自動時,不需要預置初始值。

3樓:logan

位置式PID和增量式PID只是數字PID控制演算法的兩種實現形式而已,本質完全相同。主要區別是積分項儲存方式不同,位置式PID積分項單獨儲存,增量式PID積分項作為輸出的一部分儲存。

說的簡單點,兩種PID演算法就像加法交換率,算出來的結果完全相同,只是計算過程不同罷了!

4樓:王一笑輕侯

在另乙個問題「增量式pid和位置式pid具體是什麼???」中作了回覆,以下內容直接複製過來:

僅考慮PI調節器,PID類似。

請參考機械工業出版社,阮毅、陳伯時

主編的《電力拖動自動控制系統:運動控制系統(第4版)》

,第46頁:

位置式PI:

式中 ——取樣週期。

可以看出,比例部分只與當前的偏差

有關,而積分部分則是系統過去所有偏差

的累積。位置式PI調節器的結構清晰,P和I兩部分作用分明,引數調整簡單明瞭。

但直觀上看,要計算第拍的輸出值,需要儲存等每一拍的偏差,當很大時,則占用很大的記憶體空間,並且需要花費很多時間去計算,這是目前書籍及網路上普遍認為的位置式PI的缺點。

然而在具體程式設計操作中,可在每一拍對積分部分進行累積,再加上當前拍的比例部分,即為當前的輸出,根本不需要大量的記憶體空間;另外由於輸出有可能超過允許值,因此需要對輸出進行限幅,而當輸出限幅的時候,積分累加部分也應同時進行限幅

,以防輸出不變而積分項繼續累加,也即所謂的積分飽和過深。

增量式PI:

由位置式PI的式子可知,PI調節器的第拍(也即上一拍)輸出為

兩式相減,可得出PI調節器輸出增量

上式僅僅為增量,只需要當前的和上一拍的偏差

即可得出結果,不需要儲存每一拍的偏差,因此佔記憶體空間小,這也是普遍認為的增量式的優點。

然而很多場合下需要的往往不只增量,還有上一拍的輸出值,於是可知增量式PI調節器演算法為

由於,在具體程式設計操作中,對每一拍的進行累積,即為PI調節器的輸出;同樣地,為了避免超過允許值,僅需對輸出限幅即可

結論:

事實上,由增量式PI

可得代入上式即可約去項,不斷迭代,由於,可發現其最終結果與位置式PI的表示式一致,也即兩種PI演算法完全相同

(未超出限幅值的前提下)

因此,可以理解為無論用增量疊加的方式來計算位置式PI,還是直接計算,結果都是相同的。兩者唯一的區別就是位置式PI需要同時設定積分限幅和輸出限幅,而增量式PI只需輸出限幅。

5樓:by wang

這個問題其實我一直也很好奇。其實只要能寫出增量式pi的傳遞函式應該就可以找到差別了(這個一直懶得去求)。如果求出來一樣應該可以說兩者本質相同把。

就看增量式的方程主觀感覺就是似乎調節的速度要慢一點。

不過增量式的pi還有個問題就是他的限幅值似乎沒有直觀的物理意義,不像傳統的pi,我可以輕易的計算出限幅值。

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富春智控 回答是肯定的,可以.增量式PID 不用D也可以說PI out Kp ek ek1 Ki ek 可以發現積分部沒有保留歷史累積值,這部分被合併到了輸出上 輸出一般都是有限幅的.如果輸出達到了上限,只要誤差反轉,積分立刻就會使得輸出減小 不存在積分飽和問題.而位置式PID P kp ek I ...

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