本帖最后由 coleyao 于 2012-7-8 22:34 编辑

yaodongliang 发表于 2012-7-8 17:08
楼主，你好，最近也在调PID，以前没接触过，有几个问题想请教下你。
我的系统目的是控制气缸里面的压力稳定 ...

    不用客气，大家一起讨论吧，首先我要说明的是我没有做过压力控制系统，其次也没有实际通过经典的方式（即PID参数整定的方式）做过PID控制系统，但是我文中提及的预测式负反馈控制方法我是实际用过的，使用软件仿真的结果也和实际情况接近，故此我对PID控制的研究都只是建立在软件仿真的基础上的。其次理论的东西其实是相通的，所以我就从理论上对你的压力控制系统提一些看法(文中的假设条件是控制周期等于采样周期)：
   1）首先你要对你的压力控制系统的建立过程有一个清楚的认识，也即那些是被控量，哪些是输入量，哪些则是控制系统的环境因素，被控量稳定过程是如何建立起来的;
    2）其次要注意对于一般内部相位延迟不是太厉害的系统，通常引入的反馈都是负反馈，如果反馈量弄成正反馈控制系统就调不出来了；
   3）因为我最近对位置式PID的增量形式研究比较多一些，就从位置式PID的增量形式的控制上对你的系统提一些看法，希望对你有帮助；
      a)  首先针对输入输出建立一个大致的范围，例如：需要控制的压力范围为0-100Pa，采用手工方式找到该范围对应的电流控制范围是5-100mA，假设对应的D/A输入为100-2000；
      b)  估计一个大致的控制系统内部延时，如100mS;
         c） 计算PID=Kp*E[n]+0.1Kp*（E[n]-E[n-1]）;   注: E[n]为第n个采样周期时得到的设定压力-当前压力，而不是当前压力减去设定压力,0.1即预估的内部延时，Kp取值使得E[n]取最大值时计算得到的PID为pwmmax的3～5%左右；
      d)   如果PID>0 而且(pwmpointer+PID)<=pwmmax)   那么  pwmpointer:=pwmpointer+PID;
               如果PID<0 而且(pwmpointer+PID>=0) 那么  pwmpointer:=pwmpointer+PID;  （计算控制量对应的值）
          e) 如果pwmpointer<0  则 pwmpointer:=0;
              如果pwmpointer>pwmmax  则 pwmpointer:=pwmmax;（pwmmax越大，分辨率越高，控制越精细）
          f)  DAout[n]:=pwmpointer*(MaxDA-MinDA)/pwmmax+MinDA;  （MinDA即a)中的100，MaxDA即a)中的2000）
      g) 每一个控制周期重复c)-f)的动作，得到一个控制系统的响应，评估该响应情况；
      h) 根据评估结果调整Kp值和预估的内部延时（开始时内部延时可稍微估大一些，这样容易建立一个稳定的系统，建立后再逐步减小内部延时值，得到一个尽可能最快速响应的系统，另外开始时Kp值应该小一些，逐步加大到系统不稳定为止，将临界值*0.7～0.8即为理想的Kp值，然后再调整内部延时预估值）
   最后，根据你所说的先调比例部分无法稳定的情况看，你应该是用的增量式PID，而不是位置式PID的增量形式，请注意区分，如果对概念不熟，可以用PID温控仿真软件仿真看看各种PID控制下各个参数在调整中所起的作用 (增量式PID的公式是  PID=KP*E[n] +KI*Sum(E[n]) +KD*(E[n]-E[n-1])，其中Sum()为积分 )。