การควบคุม PIV ดำเนินการอย่างไร

ฉันกำลังพิจารณาการทดสอบด้วยการควบคุม PIV แทนที่จะเป็นการควบคุมแบบ PID ตรงกันข้ามกับ PID การควบคุม PIV มีคำอธิบายน้อยมากเกี่ยวกับอินเทอร์เน็ตและวรรณกรรม มีเกือบจะเป็นแหล่งเดียวของข้อมูลอธิบายวิธีการซึ่งเป็นกระดาษด้านเทคนิคโดยปาร์กเกอร์เคลื่อนไหว

สิ่งที่ฉันเข้าใจจากแผนภาพวิธีการควบคุม (ซึ่งอยู่ในโดเมน Laplace) คือผลลัพธ์ของการควบคุมจะลดลงเป็นผลรวมของ:

Kpp * (ข้อผิดพลาดหนึ่งตำแหน่ง)
-Kiv * (เป็นส่วนหนึ่งของความเร็วที่วัดได้)
-Kpv * (วัดความเร็ว)

ฉันถูกไหม? ขอขอบคุณ.

control otherservos pid

— Ayberk Özgür
แหล่งที่มา

ฉันไม่เคยได้ยินเรื่องแบบนี้มาก่อนและตามจริงแล้วคำย่อนั้นค่อนข้างแปลก หากคุณกำลังพูดถึงการควบคุมตำแหน่งความเร็วจะไม่เหมือนกับอนุพันธ์หรือไม่? สิ่งที่ฉันคิดว่าน่าสนใจคือข้อผิดพลาดที่สำคัญของตำแหน่งนั้นไม่อยู่ที่นั่นดังนั้นราวกับว่าคุณมีคอนโทรลเลอร์ PD ที่มีแหล่งข้อมูลสองตำแหน่ง (ตำแหน่งที่วัดได้และความเร็วของอินทิกรัล) คุณสามารถเชื่อมโยงบทความเพื่อให้เราสามารถตอบคำถามของคุณได้หรือไม่

— georgebrindeiro

ควบคุม PIV จะมีการอธิบายที่นี่: parkermotion.com/whitepages/ServoFundamentals.pdf

— Ayberk Özgür

นี่คือรูปแบบของตัวควบคุมแบบเรียงซ้อน อธิบายเล็กน้อยที่นี่: en.wikipedia.org/wiki/PID_controller#Cascade_control

— Guy Sirton

คำตอบ:

ดูเหมือนว่าฉันมีสามความแตกต่างพื้นฐานระหว่างโทโพโลยี PID แบบดั้งเดิมและสิ่งที่เรียกว่าโทโพโลยี PIV ที่กล่าวถึงในกระดาษสีขาว:

ความเร็วที่ต้องการจะถือว่าเป็นสัดส่วนกับความผิดพลาดของตำแหน่งคำศัพท์ควบคุมสิ่งนี้ $K_p$
การรวมข้อผิดพลาดได้รับทำงานเพื่อลบข้อผิดพลาดสถานะคงที่ในความเร็วไม่ใช่ตำแหน่ง อย่างไรก็ตามนั่นเป็นสิ่งเดียวกันเนื่องจากรายการ # 1 $K_i$
การประเมินความเร็วจะถูกป้อนโดยตรงผ่านเทอม (แทนที่จะพิจารณาอนุพันธ์ของข้อผิดพลาดตำแหน่ง) $K_v$

ในกระดาษพวกเขาอ้างว่าประโยชน์หลักของโทโพโลยีนี้คือมันง่ายต่อการปรับ

ผลลัพธ์ของคอนโทรลเลอร์จะเกิดขึ้นดังนี้:

$e_\theta=\theta^*-\theta\\ e_\omega = (K_pe_\theta-\hat{\omega})\\ \text{output} = \int K_ie_\omega dt - K_v\hat{\omega}$

แน่นอนเนื่องจากคุณอาจจะเขียนโปรแกรมนี้อินทิกรัลจะถูกแทนที่ด้วยตัวแปรตัวสะสมดังนี้

$e_\theta=\theta^*-\theta\\ e_\omega = (K_pe_\theta-\hat{\omega})\\ \text{integral} = \text{integral} + K_ie_\omega \Delta t \\ \text{output} = \text{integral} - K_v\hat{\omega}$

— georgebrindeiro
แหล่งที่มา

\hat{ω}

$\hat{\omega}$

K_{p v}

$K_{pv}$

ฉันเดาด้วยว่า PIV ไม่มีประโยชน์ในทางปฏิบัติดังนั้นจึงไม่เป็นที่นิยม

— Ayberk Özgür

ใช่คุณถูกต้องฉันลืมที่จะเพิ่ม ฉันไม่รู้ว่าปัญหานี้มีประโยชน์แค่ไหน ... มันไม่เห็นในวรรณคดีมาตรฐานถึงแม้ว่ามันสมเหตุสมผล มันอาจเป็นสิ่งที่พัฒนาขึ้นภายในเพราะมันเหมาะสมกับความต้องการของพวกเขา แต่มันก็ไม่ได้แตกต่างจาก PID ทั้งหมด

— georgebrindeiro

เราใช้ PIV เพื่อควบคุมล้อบนระบบล้อที่มีขา เนื่องจากรูปร่างของล้อ (ผิดปกติ) ตำแหน่งจึงมีความสำคัญ อย่างไรก็ตามในสถานการณ์ปกติคุณต้องการควบคุมความเร็ว PIV คำนึงถึงทั้งสองอย่างและให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่า PID

— sylvain.joyeux

@ AyberkÖzgürแทบทุกระบบควบคุมการเคลื่อนไหวเชิงพาณิชย์ใช้รูปแบบบางส่วนของตัวควบคุม PID แบบเรียงซ้อนที่มีความคล้ายคลึงกันนี้ เช่น Parker, Baldor, ACS, Copely, ACS, Delta-Tau ... การจัดเรียงตามสัดส่วนนี้จะได้รับเฉพาะตำแหน่งลูปมากกว่าลูปความเร็ว PI นั้นเป็นเรื่องธรรมดามาก ระบบมักจะมีการวนรอบปัจจุบันเช่นกันและส่วนประกอบฟีดไปข้างหน้าต่างๆ มันเป็นความจริงที่ในวงการงานอดิเรกมันเป็นที่นิยมน้อย IMO เพราะประสิทธิภาพการทำงานน้อยกว่าความกังวลและความเรียบง่าย

— Guy Sirton

PID loop และ PIV loop ที่มีผลตอบแทนเท่ากันควรมีการตอบสนองต่อสิ่งรบกวนดังนั้นฉันไม่แน่ใจว่าทำไมการอ้างว่าการตอบสนองต่อการรบกวนนั้นดีขึ้นหรือแย่ลง

ดังที่กล่าวมาอนุพันธ์เตะจะน้อยลงซึ่งอาจเป็นเรื่องดีหากคุณให้สิ่งที่เฉียบคม

นอกจากนี้ยังมีประโยชน์บางอย่างเนื่องจากสิ่งที่เกิดขึ้นจากการรวมตัวของความอิ่มตัวขึ้นอยู่กับวิธีที่คุณใช้การป้องกันลม

Y (s) = \frac{k_{f i} U (s) - k_{b i} X (s)}{s} + (k_{f p} U (s) - k_{b p} X (s)) + (k_{f d} U (s) - k_{b d} X (s)) s

$Y(s)=\frac{k_{fi}U(s) - k_{bi}X(s)}{s} + \left(k_{fp}U(s) - k_{bp}X(s)\right) + \left(k_{fd}U(s) - k_{bd}X(s)\right)s$

Y

$Y$

U

$U$

X

$X$

k_{x x}

$k_{xx}$

k_{b x}

$k_{bx}$

k_{f x}

$k_{fx}$

$k_{bp}=0$ $k_{bd}=0$

— TimWescott
แหล่งที่มา

คุณแน่ใจทิมไหม ดูที่นี่หน้า 3-26 web.stanford.edu/class/archive/ee/ee392m/ee392m.1056/ …ซึ่งเป็นการกำหนดค่าเดียวกันโดยพื้นฐาน ... ดังนั้นคุณจึงบอกว่านี่เทียบเท่ากับ "ol ol" วนรอบตำแหน่งหรือไม่ อย่างน้อยที่สุดคุณก็คิดว่าอะไรคือสิ่งที่อยู่ในกล่องตัวประมาณค่า "ความเร็ว" และหากพวกเขาเทียบเท่าทำไมทุกคนดูเหมือนจะรำคาญกับตัวควบคุมแบบเรียงซ้อนสำหรับการควบคุมการเคลื่อนไหว?

— Guy Sirton

ในอุตสาหกรรมการควบคุมประเภทนี้โดยทั่วไปเรียกว่าการควบคุมแบบ PID และฉันเคยเห็นแอพพลิเคชั่นมากมายของมัน มันเป็นประโยชน์หลักที่เกิดขึ้นจากการที่มันเอา "เตะอนุพันธ์" ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันในจุดที่กำหนดและดังนั้นจึงเป็นประโยชน์สำหรับการใช้งานที่ติดตามจุดที่ตั้งเป็นสิ่งสำคัญที่สุด (แทนที่จะปฏิเสธการรบกวนอย่างรวดเร็ว) ดูhttp://www.controlguru.com/wp/p76.html

ภาพแสดงความแตกต่างในการเตะอนุพันธ์ของ PID และ PIV http://controlguru.com/wp-content/uploads/2015/08/pidkickbig.jpg

— ddevaz
แหล่งที่มา

FYI ลิงก์ที่สองเสีย ...

— daaxix