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3.3.3Pm控制

        PID控制器對(duì)閉環(huán)控制環(huán)中的誤差信號(hào)進(jìn)行響應(yīng),并對(duì)控制量進(jìn)行調(diào)節(jié),以獲得期望的系統(tǒng)響應(yīng)。被控參數(shù)可為任何可測(cè)系統(tǒng)量,比如轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或磁通。PD控制器的優(yōu)點(diǎn)在于可通過對(duì)一個(gè)或多個(gè)增益值進(jìn)行調(diào)節(jié)以及觀測(cè)系統(tǒng)響應(yīng)變化的方法,以實(shí)驗(yàn)為根據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。數(shù)字PD控制器周期性地執(zhí)行控制操作。假定控制器的執(zhí)行頻率足夠高,以使系統(tǒng)得到正確控制。誤差信號(hào)是通過將被控參數(shù)的期望設(shè)定值減去該參數(shù)的實(shí)際測(cè)量值來獲得的。誤差的符號(hào)表明控制輸入所需的變化方向?？刂破鞯谋壤?P)項(xiàng)由誤差信號(hào)乘以一個(gè)P增益因子形成,使PID控制器產(chǎn)生的控制響應(yīng)為誤差幅值的函數(shù)。當(dāng)誤差信號(hào)增大時(shí),控制器的P項(xiàng)將變大以提供更大的校正量。

       隨著時(shí)間的消逝,P項(xiàng)有利于減小系統(tǒng)總誤差。然而P項(xiàng)的影響將隨著誤差接近于零而減小。在大多數(shù)系統(tǒng)中,被控參數(shù)的誤差會(huì)非常接近于零,但并不會(huì)收斂。因此總會(huì)存在一個(gè)微小的靜態(tài)誤差。

       PID控制器的積分項(xiàng)(I)用來消除小的靜態(tài)誤差。I項(xiàng)對(duì)全部誤差信號(hào)進(jìn)行連續(xù)積分。因此,小的靜態(tài)誤差隨時(shí)間累計(jì)為一個(gè)較大的誤差值。該累計(jì)誤差信號(hào)乘以一個(gè)I增益因子即成為PID控制器的I輸出項(xiàng)。

       PID控制器的微分(D)項(xiàng)用來增強(qiáng)控制器的速凰以及對(duì)誤差信號(hào)變化率的響應(yīng)速度。D項(xiàng)輸入是通過計(jì)算前次誤差值與當(dāng)前誤差值的差來獲得的。該差值乘以一個(gè)D增益因子即成為PID控制器的D輸出項(xiàng)。系統(tǒng)誤差變化的越快,控制器的D項(xiàng)將產(chǎn)生更大的控制輸出。

       并非所有的PID控制器都實(shí)現(xiàn)D或I項(xiàng)。例如,本論文的應(yīng)用中沒有使用D項(xiàng),這是因?yàn)檎{(diào)速電機(jī)速度變化的響應(yīng)時(shí)間相對(duì)較慢。如果使用了D項(xiàng),它可能導(dǎo)致PWM占空比的過度變化,影響算法的運(yùn)行并產(chǎn)生過電流。