增量式PID控制的建模问题

zhangruiangry 2014-07-27 11:04:40
我用单片机进行通断控制,利用占空比来控制加热器从而控制温度。增量PID的计算式的u(k)=u(k-1)+Δu,其中u的范围是0-1000,代表占空比0-1,Δu是通过KP、KI、KD求出来的。
现在有两个问题,我现在想用阶跃法建模,例如给个占空比信号100,问题是我不知道是将u=100还是Δu=100,如果将Δu=100,那个过了10个控制周期后,u=1000了就不会往上增加,这对我的建模有啥影响的。(之前将u=100进行建模,整定PID参数后,用matlab控制的温度曲线和实际温度上升曲线相差太多,主要实际温度上升要慢很多,怀疑输入的阶跃信号是错误的)
这里讲的有点乱,麻烦大家帮忙看看,谢谢了!
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zhangruiangry 2014-07-29
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谢谢你的回答。我的意思是如何用理论的方法求出Kp,Ki,Kd。教材上不是有Z-N法么,它是根据一阶惯性加纯滞后的模型中的参数K、T、Tao来理论算出Kp,Ki,Kd。 我的问题就是如何求出一阶惯性加纯滞后的模型中的三个参数K、T、Tao,书上有种阶跃响应的方法,给个阶跃信号,我上面的问题就是想问这个阶跃信号应该怎么给? 不知道我有没有说清楚,不过还是要感谢你的回答。
zhangruiangry 2014-07-29
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谢谢你的回答。我的意思是如何用理论的方法求出Kp,Ki,Kd。教材上不是有Z-N法么,它是根据一阶惯性加纯滞后的模型中的参数K、T、Tao来理论算出Kp,Ki,Kd。 我的问题就是如何求出一阶惯性加纯滞后的模型中的三个参数K、T、Tao,书上有种阶跃响应的方法,给个阶跃信号,我上面的问题就是想问这个阶跃信号应该怎么给? 不知道我有没有说清楚,不过还是要感谢你的回答。
mangoalx 2014-07-28
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不是太明白你的问题。不过如果控制曲线不合适不是应该去调整Kp,Ki,Kd这些参数吗?
随着科学技术的发展以及人民生活水平的提高,汽车的智能 化、无人驾驶化成为了汽车行业的发展方向。汽车智能化水平越高, 人们对智能汽车安全性的要求也越来越高。如何研发更安全,更快速, 更稳定的控制算法,是目前智能汽车研发首要解决的问题。 本课题以MC9S12XS128芯片开发的自动寻迹智能车为研究对象, 主要针对增量PID控制在复杂多变的系统中抗干扰性不强,时变系 统中的响应不够快等问题,进行算法上的改进。主要研究内容: (1)构了以MC9S12XS128 为核心的寻迹智能车控制系统。主 要包括图像采集、电机驱动、电源管理、舵机控制、无线通讯块等 五大块。 (2)进行PID算法的设计和改进,在增量 PID控制的基础上, 引入了不完全微分,微分先行和“最优曲率”算法,构成了改进 PID 算法。根据实际控制的经验,设计出控制表,得出自适应 PID控制算法。基于BP神经网络,设计出三层神经网络的PID控制算 法。 (3)对智能车直流电机进行数学。用增量 PID,改进PIDPID,BP神经网络分别对直流电机进行控制并完成相关的算法 设计。 (4)通过MATLAB/Simulink对上述4 种算法进行仿真并对比结 果,得出最适合智能车的控制算法。 通过基于LABVIEW架构的上位机,蓝牙无线通讯块与下位机 进行数据传输。最后,在现场对上述4 种算法进行在线调试实验,结 果表明,自适应PID控制算法稳态误差最小,稳态精度最高,抗 干扰和适应能力最强。
PID电机控制目录 第1 章 数字PID 控制 1.1 PID 控制原理 1.2 连续系统的PID 仿真 1.3 数字PID 控制 1.3.1 位置PID 控制算法 1.3.2 连续系统的数字PID 控制仿真 1.3.3 离散系统的数字PID 控制仿真 1.3.4 增量PID 控制算法及仿真 1.3.5 积分分离PID 控制算法及仿真 1.3.6 抗积分饱和PID 控制算法及仿真 1.3.7 梯形积分PID 控制算法 1.3.8 变速积分PID 算法及仿真 1.3.9 带滤波器的PID 控制仿真 1.3.10 不完全微分PID 控制算法及仿真 1.3.11 微分先行PID 控制算法及仿真 1.3.12 带死区的PID 控制算法及仿真 1.3.13 基于前馈补偿的PID 控制算法及仿真 1.3.14 步进PID 控制算法及仿真 第2 章 常用的PID 控制系统 2.1 单回路PID 控制系统 2.2 串级PID 控制 2.2.1 串级PID 控制原理 2.2.2 仿真程序及分析 2.3 纯滞后系统的大林控制算法 2.3.1 大林控制算法原理 2.3.2 仿真程序及分析 2.4 纯滞后系统的Smith 控制算法 2.4.1 连续Smith 预估控制 2.4.2 仿真程序及分析 2.4.3 数字Smith 预估控制 2.4.4 仿真程序及分析 第3 章 专家PID 控制PID 控制 3.1 专家PID 控制 3.1.1 专家PID 控制原理 3.1.2 仿真程序及分析 3.2 糊自适应整定PID 控制 3.2.1 糊自适应整定PID 控制原理 3.2.2 仿真程序及分析 3.3 糊免疫PID 控制算法 3.3.1 糊免疫PID 控制算法原理 3.3.2 仿真程序及分析 第4 章 神经PID 控制 4.1 基于单神经元网络的PID 智能控制 4.1.1 几种典型的学习规则 4.1.2 单神经元自适应PID 控制 4.1.3 改进的单神经元自适应PID 控制 4.1.4 仿真程序及分析 4.1.5 基于二次型性能指标学习算法的单神经元自适应PID 控制 4.1.6 仿真程序及分析 4.2 基于BP 神经网络整定的PID 控制 4.2.1 基于BP 神经网络的PID 整定原理 4.2.2 仿真程序及分析 4.3 基于RBF 神经网络整定的PID 控制 4.3.1 RBF 神经网络型 4.3.2 RBF 网络PID 整定原理 4.3.3 仿真程序及分析 4.4 基于RBF 神经网络辨识的单神经元PID 型参考自适应控制 4.4.1 神经网络型参考自适应控制原理 4.4.2 仿真程序及分析 4.5 基于CMAC(神经网络)与PID 的并行控制 4.5.1 CMAC 概述 4.5.2 CMAC 与PID 复合控制算法 4.5.3 仿真程序及分析 4.6 CMAC 与PID 并行控制的Simulink 仿真 4.6.1 Simulink 仿真方法 4.6.2 仿真程序及分析 第5 章 基于遗传算法整定的PID 控制 5.1 遗传算法的基本原理 5.2 遗传算法的优化设计 5.2.1 遗传算法的构成要素 5.2.2 遗传算法的应用步骤 5.3 遗传算法求函数极大值 5.3.1 遗传算法求函数极大值实例 5.3.2 仿真程序 5.4 基于遗传算法的PID 整定 5.4.1 基于遗传算法的PID 整定原理 5.4.2 基于实数编码遗传算法的PID 整定 5.4.3 仿真程序 5.4.4 基于二进制编码遗传算法的PID 整定 5.4.5 仿真程序 5.5 基于遗传算法摩擦型参数辨识的PID 控制 5.5.1 仿真实例 5.5.2 仿真程序 第6 章 先进PID 多变量解耦控制 6.1 PID 多变量解耦控制 6.1.1 PID 解耦控制原理 6.1.2 仿真程序及分析 6.2 单神经元PID 解耦控制 6.2.1 单神经元PID 解耦控制原理 6.2.2 仿真程序及分析 6.3 基于DRNN 神经网络整定的PID 解耦控制 6.3.1 基于DRNN 神经网络参数自学习PID 解耦控制原理 6.3.2 DRNN 神经网络的Jacobian 信息辨识 6.3.3 仿真程序及分析 第7 章 几种先进PID 控制方法 7.1 基于干扰观测器的PID 控制 7.1.1 干扰观测器设计原理 7.1.2 连续系统的控制仿真 7.1.3 离散系统的控制仿真 7.2 非线性系统的PID 鲁棒控制 7.2.1 基于NCD 优化的非线性优化PID 控制 7.2.2 基于NCD 与优化函数结合的非线性优化PID 控制 7.3 一类非线性PID 控制器设计 7.3.1 非线性控制器设计原理 7.3.2 仿真程序及分析 7.4 基于重复控制补偿的高精度PID 控制 7.4.1 重复控制原理 7.4.2 基于重复控制补偿的PID 控制 7.4.3 仿真程序及分析 7.5 基于零相差前馈补偿的PID 控制 7.5.1 零相差控制原理 7.5.2 基于零相差前馈补偿的PID 控制 7.5.3 仿真程序及分析 7.6 基于卡尔曼滤波器的PID 控制 7.6.1 卡尔曼滤波器原理 7.6.2 仿真程序及分析 7.6.3 基于卡尔曼滤波器的PID 控制 7.6.4 仿真程序及分析 7.7 单级倒立摆的PID 控制 7.7.1 单级倒立摆 7.7.2 单级倒立摆控制 7.7.3 仿真程序及分析 7.8 吊车-双摆系统的控制 7.8.1 吊车-双摆系统的 7.8.2 吊车-双摆系统的仿真 第8 章 灰色PID 控制 8.1 灰色控制原理 8.1.1 生成数列 8.1.2 GM 灰色型 8.2 灰色PID 控制 8.2.1 灰色PID 控制的理论基础 8.2.2 连续系统灰色PID 控制 8.2.3 仿真程序及分析 8.2.4 离散系统灰色PID 控制 8.2.5 仿真程序及分析 8.3 灰色PID 的位置跟踪 8.3.1 连续系统灰色PID 位置跟踪 8.3.2 仿真程序及分析 8.3.3 离散系统灰色PID 位置跟踪 8.3.4 仿真程序及分析 第9 章 伺服系统PID 控制 9.1 伺服系统低速摩擦条件下PID 控制 9.1.1 Stribeck 摩擦型描述 9.1.2 一个典型伺服系统描述 9.1.3 仿真程序及分析 9.2 伺服系统三环的PID 控制 9.2.1 伺服系统三环的PID 控制原理 9.2.2 仿真程序及分析 9.3 二质量伺服系统的PID 控制 9.3.1 二质量伺服系统的PID 控制原理 9.3.2 仿真程序及分析 第10 章 PID 实时控制的C++语言设计及应用 10.1 M 语言的C++转化 10.2 基于C++的三轴飞行拟转台伺服系统PID 实时控制 10.2.1 控制系统构成 10.2.2 系统各部分功能的软件设计 10.2.3 仿真程序及分析 参考文献

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