回复:G120速度环增益和积分有什么影响

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yming

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发布于 2021-01-04 15:19:47

9楼

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以下是引用Jack_sd在2021-01-04 10:29:49的发言 >8楼

非常感谢 Y 版!


看了你的介绍,我所遇到的疑惑,应该就是你所提的负载特性匹配的问题。当1462不变的情况下,1460小,速度波动在15转左右,1460变大了,波动到了3转。是你所提到的负载特性的问题吗?

以下是引用yming在2021-01-03 11:27:49的发言 >5楼:哦。这个“PID”的...

引用5楼详细内容:

哦。这个“PID”的问题是可以简单地说明一下的。

西门子驱动早已数字化,内部实际上就是个“PLC”。它的PID尽管与自控原理教科书功能图一样,但它是数字化的。就是说,是非连续函数。内部程序扫描周期是固定的。

对于反馈系统来说,

增益P就是输出实际值、反馈值的差值的比例乘法。增益P=3就是将当前差值X3;增益P=0.3就是将当前差值X0.3;毫无疑问,增益环节P的输出,就确定了闭环系统对差值的响应能力大小。

系统可以做成单一的P,(I、D=0,关闭)这时,这个反馈系统就是个有差系统,差值不会等于零。(等于零,闭环输出就是零,没输出了。)只要P足够大,实际值与设定值的差值就足够小。对误差没有什么要求的场合,一样可以正常运行。

积分I是对上述增益环节P输出(不是对差值)的间隔累加,这个所谓的间隔,就是你要设定的积分时间。由于“内部程序扫描周期是固定的”,你的设定时间间隔会按扫描周期/积分时间变成系数,平均地分配到每个周期,对增益环节的输出乘系数做累加。

含有积分环节的闭环,就是无差系统。不管增益P有多小,积分时间I有多大(积分时间越大,积分系数越小),系统稳态(设定值不变)的最终将是实际值=设定值。

很明显,对于含有PI的无差闭环系统,P的大小直接表现为系统的响应速度,增益P越大,实际值与设定值的误差波动被放大越多。系统输出当然越快。

而积分I的间隔时间越短(每周期系数越大),对增益P环节的输出累积值的越大,很明显,系统输出的结果是很快就超调了。反之,系统不易超调。这样就可以控制系统从一阶系统到二阶系统到变化,以适应工艺要求。

很明显,P I是相关联的。根据需要来调整。

注意:在这里,并没有提到系统的时间常数。这就是传动系统的惯量和配置的驱动能力。两者不匹配,仅靠PID是调不出任意控制性能的。这就是自控原理中的负载特性。(同一个系统,面对不同的负载,结果是不同的。)

在这里,不同档次的变频器,CPU处理速度不同,扫描周期也不同,高性能与低性能的控制精度自然有所不同。

通用的(中低档)驱动,它的PID功能是固定的(设定后即使用);高性能的驱动则可以根据不同的速度、转矩有所应变,以适应变质量、不同速度、转矩下的控制。

一分钱一分货。

不是的。

闭环中,负载特性是指负载对闭环调速的影响,(反作用)这里所指的匹配。其实从动态优化中就能看到。

如果驱动能力比较小,带同一负载优化时,得出的时间常数就比较大。反之,驱动功率比较大,时间常数就比较小。

时间常数,就是给出一个阶跃设定值,实际值达到63%所需要的时间。

三倍的时间常数,实际值就达到92%设定值了。

所以,你看一下优化后的时间常数,就基本知道这个系统的调节能力了。


如果说,设定值不变(稳态),在PI调节下,正常应该波动一两下,就实际值=设定值了,不应该一直波动。

如果有实际值波动,那是收敛太慢了。这时应该增大一点增益,缩短一点积分时间。两个要一起调。仅加大增益,还不够。后面的积分太慢了。

不过有个问题要注意:

你得看实际值(编码器反馈的)是否有波动。不是看变频器输出值!真正的控制对象是实际值!不是变频器的输出!就是需要它(输出)在不断地调整,确保控制对象实际值=设定值。

只有,监测电流信号波动过大,才需要调整一下。


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