MATLAB的答案

为什么微分PID反馈打破系统?

4视图(30天)
Janith Wijekoon
Janith Wijekoon 2022年5月1日
回答: Peter O 2022年5月2日
我设计了以下电机速度控制器,它需要从一个旋转编码器反馈电机的位置,和不同的速度。
然而,我意识到这不仅让控制器真的不准确,这也使得输出的质量依赖于基本模型的采样时间。这里有不同的速度输出得到在不同样品的时候给控制器一个参考15000 rpm (250 rps):
  • 1/50000s(50千赫):
  • 1/500000s (500 khz):
  • 1/1000000s (1 mhz):
因此,采样频率越高,接近参考控制器输出落定。我发现增加的频率大约5 mhz的结果在一个几乎完美的输出,但现在运行仿真花很多时间。
也比较,当我直接速度反馈如下所示,它还导致一个好的输出:
据我所知,差异化的位置信号提供一个精确副本的速度信号,所以我很困惑,这是为什么。有解决方案,而不涉及在5 mhz运行这个系统吗?任何帮助理解或解决这个问题,我们将不胜感激!

在回答这个问题。

答案(4)

Pemendra Kumar帕蒂
Pemendra Kumar帕蒂 2022年5月1日
你好Janith Wijekoon随着采样信号戈斯几乎持续时间模式需要大内存。此外在时域离散的采样频率较低少不需要样本点的内存大小。拥有大量采样频率(我。e大内存大小信号)形状将附近的好信号速度慢但是少采样频率为样本数据,这就是为什么重建信号不会好。但是运行时的快速仿真模型将需要更少的内存。
只有一个疑问,为什么它给不同的输出速度。这是dibatable。
博士Narayanaswamy P R艾耶
你好:不积分器的输出转换为RPS模块,使用一块乘数以及时间块或模块和看看它是怎么回事。
Peter O
Peter O 2022年5月2日
数值微分法是一个非常棘手的问题得到正确的控制情况。原因是,除非你有一个恒定的导数,没有保证 。当他们足够不同,控制作用可能不是正确的误差信号的变化。在实际系统中,噪声将进一步加剧问题,所以通常还包含一个平均一步的导数改善错误导数滞后时间的成本。当正确实现,一个好的微分控制器可以减少所花费的时间将一个信号在大型游览后返回所需的定位点的信号。但是循环的相对时间和信号动力学是很重要的。
你的例子表明,当步伐很小,信号的变化更可能反映真实系统导数(5 MHz - > 200 ns步伐与慢得多信号动力学几乎是瞬时值),但随着步伐的发展不再是这样。求导获得然后作用于一个“回声”或系统状态的改变表示,可以把控制信号在错误的方向,导致振荡,增加沉淀时间,和/或不稳定。

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