速度前馈与PID位置控制器

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/23 22:22:01
PID位置环与级联回路之间最基本的差别在于速度前馈的作用。比较式(17.4)~式(17.6)3个传递函数中分子的S²项,在级联形式中,该项为KVF*KVP,而在PID控制中,该项为KVF+KPD。级联形式中,前馈最有用的值在0.6~0.9之间,于是在分子中产生一个0.6 KVP~0.9 KVP的S²项。由于认识到KVP和KPD实际上是同一个值,因此,在PID位置环中获得等效速度前馈的唯一方式是令KVF为-0.4KPD~-O.1KPD。遗憾的是,几乎没有位置控制器允许KVF为负值。所以,隐速度前馈一般比期望的前馈值高,致使这种方法比级联回路更易产生超调。反过来迫使KPP减小以避免超调。在不可能采用加速度前馈的时候更是如此。
如果能获得负的速度前馈,那么将KVF设置为KPD的-40%~-10%之间,在级联回路中就等效于提供了60%~90%的前馈。其结果如图17-19(a)所示,图中令KVF=-0.228,设置KPI为零,再重新调节KPP,得出KPP=85,然后把KPI重新调回到500,所获得的性能等效于只有速度前馈的级联回路。注意,正如同所预测的那样,这里的KPP比KVF=0时的KPP值大得多。