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导数项如何影响PID控制器的性能
编辑:https://www.abdeli.net 来源:mg4355线路检测 发布时间:2018-11-12

     PID控制器的微分项可以提高控制回路性能,但通常需要付出代价。

    衍生品是PID中的第三个术语。在数学术语中,单词导数被定义为曲线的斜率。在带状图数据的上下文中可以看出,导数表示误差的变化率 - 过程变量(PV)和设定点(SP)之间的差异。与PID控制器中的比例和积分项一样,微分项旨在纠正错误。有价值的第三个术语可以保持有效控制,经验表明衍生物的适当使用并不完全清楚。
 
    mg4355娱乐电子游戏PID的每个术语都试图补充其他项,并为控制过程动态增加了价值。虽然比例项测量PV远离SP“多远”并且积分项求和误差以确定PV远离SP的“多长时间”,但是导数项评估过程中“有多快”的误差正在发生变化。随着误差率的增加或减少,导数响应的大小也会增加或减少。衍生物的这一方面使其成为某些用途的理想选择,但同样的特性使其对于大多数工业应用来说完全不切实际。
 
    在考虑使用衍生产品时,请记住以下几点:
    1、测量导数
    虽然“误差导数”在技术上是正确的,但“测量导数”是工业应用中PID方程的更合适形式。从实际的角度来看,与“误差导数”相关的数学可能会导致过度的波动 - 控制器输出的行为通常被称为衍生反弹。相比之下,“测量导数”对SP的变化应用了一定程度的灵敏度,更适合实际应用。
 
    2、调低噪音
    噪声是PV信号中的随机误差源。噪声对衍生物提出了重大挑战,因为PV信号中额外的,激发的可变性导致对CO的同样激动的,衍生驱动的响应。通常最终结果是相关控制回路的最终控制元件(FCE)的过度磨损。 。对于大多数从业者来说,加速磨损的成本超过了通过使用衍生物实现的控制回路性能的任何改进。
 
导数项如何影响PID控制器的性能
 
    3、一个小世界
    由于PV挥发性对衍生物提出了实际挑战,因此工业应用的范围变得非常狭窄。合适的环包括用于温度控制的那些,一些用于pH控制,以及其他可以表征为具有高惯性的环。这种循环的动态很慢,它们允许导数适当地纠正错误。大多数其他循环 - 流量,压力,水平等 - 可能过于动态,导致衍生物对FCE和其他过程仪表产生负面影响。
 
    4、太复杂了
    尽管仅使用比例和积分项来调整控制器是相对简单和直接的,但是导数的添加使得该过程变得困难。第三个变量的添加以指数方式扩展了可能性的数组。因此,通常需要进行额外的测试,这会浪费有限的资源并导致生产力损失。成本往往超过收益。
 
    尽管存在这些挑战,衍生物可以在改善控制回路性能方面发挥重要作用  。为了帮助评估导数的优缺点,各种PID调节App包模拟控制器的不同形式的响应性(即P-Only,PI,PID和PID与滤波器)并评估对相关FCE的影响。然而,值得注意的是,大多数控制回路调整App产品都难以精确地模拟噪声过程数据。对于应用基于频率的建模的产品尤其如此。
 
    就增加的复杂性而言,  关于控制器调优最佳实践的培训研讨会可能会有所帮助。大多数细节都是衍生品的挑战,同时提供既经过验证又实用的解决方案。再次,商业调整App可以是有用的,并减轻增加的难度。特别是一种产品已经被证明可以处理  嘈杂,高振荡的过程动态,并且可以使用开环或闭环过程数据提供改进的控制器调节参数。
 

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