3.3.3Pm控制
PID控制器对闭环控制环中的误差信号进行响应,并对控制量进行调节,以获得期望的系统响应。被控参数可为任何可测系统量,比如转速、转矩或磁通。PD控制器的优点在于可通过对一个或多个增益值进行调节以及观测系统响应变化的方法,以实验为根据进行调节。数字PD控制器周期性地执行控制操作。假定控制器的执行频率足够高,以使系统得到正确控制。误差信号是通过将被控参数的期望设定值减去该参数的实际测量值来获得的。误差的符号表明控制输入所需的变化方向。控制器的比例(P)项由误差信号乘以一个P增益因子形成,使PID控制器产生的控制响应为误差幅值的函数。当误差信号增大时,控制器的P项将变大以提供更大的校正量。
随着时间的消逝,P项有利于减小系统总误差。然而P项的影响将随着误差接近于零而减小。在大多数系统中,被控参数的误差会非常接近于零,但并不会收敛。因此总会存在一个微小的静态误差。
PID控制器的积分项(I)用来消除小的静态误差。I项对全部误差信号进行连续积分。因此,小的静态误差随时间累计为一个较大的误差值。该累计误差信号乘以一个I增益因子即成为PID控制器的I输出项。
PID控制器的微分(D)项用来增强控制器的速凰以及对误差信号变化率的响应速度。D项输入是通过计算前次误差值与当前误差值的差来获得的。该差值乘以一个D增益因子即成为PID控制器的D输出项。系统误差变化的越快,控制器的D项将产生更大的控制输出。
并非所有的PID控制器都实现D或I项。例如,本论文的应用中没有使用D项,这是因为调速电机速度变化的响应时间相对较慢。如果使用了D项,它可能导致PWM占空比的过度变化,影响算法的运行并产生过电流。
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