智能汽车控制器的P、I、D项选择

在实际过程控制中,为使现场过程值在较理想的时间内跟踪给定值,选用何种控制或控制组合来满足现场控制的需要显得十分重要。根据前面对PID算法的分析,下面将各种常用的控制规律的控制特点作简单归纳。

①比例控制规律P。采用P控制规律能较快地克服扰动的影响,它作用于输出值较快,但不能很好地稳定在一个理想的数值,不良的结果是有余差出现。它适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、控制要求不高以及被控参数允许在一定范围内有余差的场合。

②比例积分控制规律(PD)。在工程中比例积分控制规律是应用最广泛的一种控制规律。积分能在比例的基础上消除余差,它适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、被控参数不允许有余差的场合。

③比例微分控制规律(PD)。微分具有超前作用,对于具有容量滞后的控制通道,引入微分参与控制,在微分项设置得当的情况下,可以显著提高系统的动态性能指标。因此,对于控制通道的时间常数或容量滞后较大的场合,为了提高系统的稳定性、减小动态偏差等,可选用比例微分控制规律。(https://www.xing528.com)

④比例积分微分控制规律(PID)。PID控制规律是一种较理想的控制规律,它在比例的基础上引入积分,可以消除余差,再加入微分作用,又能提高系统的稳定性。它适用于控制通道时间常数或容量滞后较大、控制要求较高的场合。

鉴于D规律的作用,还必须了解时间滞后的概念。时间滞后包括容量滞后与纯滞后。其中容量滞后通常又包括测量滞后和传送滞后。测量滞后是检测元件在检测时需要建立一种平衡,如热电偶、热电阻、压力等响应较慢产生的一种滞后;而传送滞后则是传感器、变送器、执行机构等设备产生的一种控制滞后。纯滞后是相对于测量滞后的,在工业上,大多的纯滞后是由物料传输所致,如大窑玻璃液位,在投料机动作到核子液位仪检测之间需要很长的一段时间。

总之,控制规律要根据过程特性和工艺要求来选取,绝不是说PID控制规律在任何情况下都具有较好的控制性能,不分场合就采用是不明智的。如果这样做,只会给其他工作增加复杂性,并给参数整定带来困难。若采用PID控制器还达不到工艺要求,则需要考虑其他的控制方案,如串级控制、前馈控制、大滞后控制等。