回复:《为啥PID闭环控制,通常不使用微分环节》

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发布于 2021-12-26 10:15:57

94楼

我的观点是微分作用非常重要,重要到几乎所有调节都或多或少用到微分作用,当然大多数不是纯微分环节,多数是带延迟或带权重的不完全微分。在版主举得稍刚性的调节场合纯微分可能是不太合适的,很多PID环节不用D原因是已经把D作用前置到对输入信号的滤波环节了。这时微分作用尤其是纯微分作用就不适宜加入对偏差量的调节了,因为滤波已经把柔性带噪声的信号变换成类刚性物体的近似线性调节特性了,这时对刚性物体的调节再加入纯微分环节就不太适宜了会影响刚体的及时响应性,君不见很多刚体运动控制场合不要说微分环节有时连积分环节都要很小,纯P放大调节都差不多了,因为系统已经相对线性了。还有现有成熟的调节计算方法基本是由时域的大于等于2阶的时域连续微分方程经过S域及Z域变换,再根据数字控制系统系统时钟采样处理能力的大小反Z变换到离散的时域,离散时域的差分方程才能用来编程,因此纯微分作用的微分方程已经近似离散成带斜坡的更符合工程现场工况的不完全微分方程了,再也不是理想的纯微分方程了,这也更符合工程应用的需求。

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以上是引自13楼的发言。这段话信息量还是很大的。我细品中学到了很多。闭环控制,特别是各种的矫正环节,花样很多。关键是自己能看懂。只要能看懂,就可以举一反三了。其目的就是能满足对目标的控制需求。


另外,兵版提到的有关D作用会放大信号噪声的问题。我理解,既然是噪声,就是不应该要的变化量,可以通过滤波把这个噪声去掉,此时D的时间内变化趋势是要保留的。所以往往这种时候,都是采用一个大时间常数的积分器作为反馈,小的滤波时间常数作为向前,用两个积分器组合成一个D作用的块加入矫正环节里去。这个典型的电路我记得锋言锋语网友曾经贴出来一个块讨论过的那种。

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