什么是串級PID?
什么是串級PID?顧名思義就是兩個串起來的PID,下面是一個雙閉環的例子,外環是位置環,內環是速度環,最終的執行器是電機,電機輸出產生了速度和位置;具體框圖如下圖所示;
?
當然執行器也可以是四軸飛行器,整體過程如下:
我們在外環給定相應的位置高度,外環PID的輸出就是內環PID的期望值;
內環PID的輸出將產生相應的油門大小,最終飛行器會產生上升的速度;
內環反饋值為速度,控制相應的速度達到外環所需的速度期望值;
最終外環達到期望的位置;
可能這里比較抽象,好吧,下面繼續細化一下硬件的細節;
PID的算法控制其實是一種無系統模型的控制,可以根據參數經驗經驗去調試系統;
但是實際的物理對象的模型其實早就確定好了,PID的輸入量和輸出量的物理意義也會因為實際的被控對象而改變;
換句話說,PID的輸入基本上和系統的反饋量相關,而實際的反饋量是什么,從一開始就因為系統而確定下來了;
內環和外環
如果外環是因,那內環就是果。萬物皆有因果。
?
比如伺服控制器的三環:
位置環
速度環
電流環
外環的變化會直接導致內環的變化,而內環是直接導致執行器變化的關鍵,如果這里依然使用飛行器作為例子,對于整個四軸飛行系統而言;
我們通過控制電機的電流,從而決定電機的輸出扭矩;
扭矩和負載一起決定電機轉速;
螺旋槳快速旋轉從而產生了飛行器的升力,于是也決定了上升的速度;
最終也導致了飛行器的位置變化;
這是整個的控制過程。
?
如果只用單環的PID去控制系統,可以在給定系統期望的情況下達到所需要的位置嗎?
答案是可以。
那這樣串級PID還有什么意義嗎?
答案是有
評論
查看更多