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* 帖子主题:

再次请教一个关于PID的问题

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机栝
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发表于:2019/7/27 16:50:07
#0楼
已经有人问过这个问题,但是我觉得并没有看到合理的答案,原帖在这里

/archive.aspx?id=274309

* 帖子主题: 变频器中关于PID的比例增益的含义

下面是关于比例增益变频器原厂家的说明书的说明


附件 捕获.jpg



                                                                                         业余时间才是你成功的关键。
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发表于:2019/7/28 8:27:55
#1楼
看看这个白话文的

/archive.aspx?ID=225009
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发表于:2019/7/28 20:57:13
#2楼
这说明书说的很好理解呀。当设定值等于100%,实际值等于0%时,这是它的极限偏差,此时PID输出等于100%最高运行频率。此时忽略了积分和微分分量的作用。

说白了,就是调节器在阶跃输入瞬间,输出是阶跃响应。输入偏差100%,输出就是100%。
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发表于:2019/7/29 10:19:59
#3楼
回复 #2楼 kdrjl
我不是不能够理解PID的原理和用途,而是变频器里机一直对KP比例增益这名话困扰了很久

当设置KP为100时,偏差为100%,输出为100%。

通过实验我得出了以下结论,不知道对不对,请看以下说明
                                                                                         业余时间才是你成功的关键。
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发表于:2019/7/29 10:20:12
#4楼
回复 #1楼 YXBK
我不是不能够理解PID的原理和用途,而是变频器里机一直对KP比例增益这名话困扰了很久

当设置KP为100时,偏差为100%,输出为100%。

通过实验我得出了以下结论,不知道对不对,请看以下说明
                                                                                         业余时间才是你成功的关键。
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发表于:2019/7/29 10:48:38
#5楼
只有实验才能出真知

于是我做了一个小小的实验,一台变频器,一个传感器做反馈

设置变频器第一条A通道为变频器面板电位器
         第二条B通道为PID通道
设置变频模式为A-B

PID参数设置

设定值为50%
反馈通道选择位移传感器
特性为负特性(正反馈)。
比例增益KP=1
积分时间=0
微分时间=0

理论阶段
根据PID定义,U(k)=Kp*E(k)
此时位移传感器在0处,则E(k)=50%,由于是负特性则KP=-1;
计算可得U(k)=-50%;
变频器上限为50HZ,则PID输出50*-50%=-25HZ;
面板电位器旋转到25HZ
模式为A-B,则变频器输出为25-(-25)=50HZ;
移动电位器到50%,偏差为0,PID输出为0,变频器输出为25HZ;

移动电位器到%100,偏差为-50%,PID输出为+25HZ,变频器输出0HZ;


实验阶段

设置相同
当电位器在0处时,PID输出为-0.25HZ,变频器实际输出为25--0.25=25.25HZ;
当电位器在50%处时,PID输出为0HZ,变频器实际输出为25--0.25=25.25HZ;
当电位器在100%处时,PID输出为0.25HZ,变频器实际输出为25-0.25=24.75HZ;

设置KP=4;
当电位器在0处时,PID输出为-1HZ,变频器实际输出为25--0.25=26HZ;
当电位器在50%处时,PID输出为0HZ,变频器实际输出为25--0.25=25HZ;
当电位器在100%处时,PID输出为1HZ,变频器实际输出为25-0.25=24HZ;

设置KP=100,就和理论结果相同了



结论,变频器的比例增益,并不是PID公式中的比例系数,而是把比例系数放大了100倍的一种参照增益




EXCEL仿真图
此为比例增益为100,也就是比例系数1来计算,系统明显发散振荡

附件 111.jpg

此为比例增益为10,也就是比例系数0.1来计算,系统可行,因为是模拟,所以不存在干扰,因此看起来比较平稳,实际应用中还是会有一点振荡


附件 222.jpg




因此在实际应用中,比例系数很少用到大于1的情况,变频器厂家应该是为了方便设置和精度,才把比例系数放大100倍作为比例增益来用。

总结完毕
[此贴子已经被作者于2019/7/29 11:07:37编辑过]
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发表于:2019/7/29 11:05:18
#6楼
另外为什么看起我那个仿真没有什么静差,因为我把前后系统的误差设置得非常接近,大约在0.001HZ左右,所以静差几乎看不出来,如果放大前后速度差,就能很直观的看纯比例调节所表现的静差问题
附件 333.jpg
                                                                                         业余时间才是你成功的关键。
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发表于:2019/7/29 14:47:19
#7楼
回复 #3楼 机栝
放大倍数的设置范围可以很宽,但实际设置多少,还是取决于实际的负载时间常数。
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#8楼
回复 #7楼 kdrjl
是的,但是我最近用的3种国产变频器,比例增益都只能设置到100,三菱的查了一下,倒是可以设置到32767
                                                                                         业余时间才是你成功的关键。
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发表于:2019/7/29 18:44:36
#9楼
回复 #8楼 机栝
这个好办,直接咨询制造商的技术,问问他们放大倍数为1,是不是最大值?如果是,那就是把它视为100%是最大。
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