pid 速度环和电流环换算的问题

andy99feng · 发表于 2014-8-3 02:07

要正确地理解这个问题，同学们需要有必要的自动控制理论基础、电动机双闭环调速控制的原理基础以及计算机数字控制原理。

1、PI 是一个控制器环节，从控制理论的角度，它可以用一个类似于 G(s) = K *(1+sT)/sT 这样的传递函数来表达;
2、PI 控制器所面向的控制对象譬如通常是机械负载（速度环PI控制器的控制对象可以看成是电流环节+机械负载组合而成的一个复合对象），虽然作精确的传函描述很难，但通常由于其惯性特点，可以近似为一阶或者二阶传函所描述的惯性环节;
3、这样，控制器和被控对象就可以组成闭环控制系统，形成控制关系；
4、为何使用PI 控制器？因为无论是速度环，还是电流环，控制量跟输出量的关系比较接近线性关系，用PI 来控制是比较有效且易于分析的，并且，算法在CPU中的实现比较简单，符合工程实际；
5、为何速度环的PI控制器输出，可以做为电流环的给定？因为它俩的关系比较接近线性关系呗（在做了大量的理想化前提后，理论公式认为它们就是成线性关系^_^）....
6、PI 控制器的具体P 和 I 参数的设置如何跟实际的物理量对应？这个就牵扯到比较多的理论基础以及实际模型了。首先在连续域中分析的话，相对简单，PI 控制器本身就是一个可以使用传函精确描述的环节，而我们的受控对象譬如机械系统也可近似为一阶或二阶惯性环节，那么闭环系统就完全可以用经典控制理论去分析稳定性、相位裕度、时域和频域响应等等内容了，不同的Kp 和Ki 对应不同的系统特性。然后再进一步，对应到单片机系统所实现的离散域，则需要考虑C代码工程在实现过程中对连续系统所做的变化，稳定性、时域频域响应等等都因为离散化而发生畸变，这个就是要具体问题具体分析了。

随意回复，逻辑不够调理，凑合看看吧。。。

gn01247335 · 发表于 2014-9-22 23:30

速度環為外環，電流環圍內環，當電流環頻寬夠大時(PI不算太差)，內環會遠遠快於外環響應，此時內環就等於1，外環輸出為內環命令值

2008mhf · 发表于 2014-9-25 07:17

这个贴子真好，我也是碰到同样的问题，怎么没有一个大师出来指点指点

geyao · 发表于 2014-10-26 02:15

学习一下。。。。。

sxzzl55 · 发表于 2014-12-23 14:50

roccy 发表于 2010-11-20 12:02
从物理角度非严格理解，产生一定的速度变化，需要足够的加速度，而产生加速度需要一定的转矩，解耦状态下， ...

不错的理解。。。。。。

kkguo · 发表于 2015-4-22 13:50

谢谢楼主分享，先下载了看看。

fxhtxw123 · 发表于 2015-6-22 00:46

静等高手给个正解

xiezhaoyan · 发表于 2015-6-25 09:11

学习一下，PID参数还是很难调整的。如果有比较准确地数学模型，可以通过仿真来确定。但是电机的数学模型都是线性化处理后的，还需要实验进一步调整。

伐木叮当 · 发表于 2015-8-19 19:29

楼上说得很好，多多学习

shuchen0417 · 发表于 2015-8-28 19:57

这个问题我也不太懂，急待解决

yanghooyak · 发表于 2015-11-13 11:41

想当年学习时也是这种感觉，当时还请教一些人，也没有个准答案。
这样想：不考虑电机电流大小，没有电流环，则速度环输出应该加载到哪个控制环节呢？为什么呢？

mabenfu · 发表于 2015-11-29 22:06

湖南大学有个学生写过一篇文章，详细叙述了pmsm的pi参数的数学推导过程，是基于传递函数的
谁有这个资料上传下，学习了

热爱学习 · 发表于 2015-12-8 16:36

hsh_laker123 发表于 2010-12-29 19:35
需要用Q正定算法才能准确的执行

你好，不知道你还能看见我这回复吗？（万一回复了呢）——但我还是想请您，请问您是怎么用Q正定的呢？

hlj · 发表于 2016-1-4 16:15

假设你给定是速度是50r/min,电流1A，那么此时电机该如何响应。速度超过了设定值，电流还没有达到设置值，此时电流环就刷刷往上飙.还是说电流环速度环他们的实质其实只能给定一个设定值，电流值达到了，或者速度值达到了就可以/

焦占四 · 发表于 2016-1-20 15:04

首先这是自动调节过程，前一环的输出，是下一环的理想输入（参考输入），具体没有什么太大的绝对意义

zkang · 发表于 2017-1-8 22:02

很好的帖子，mark一下，这都2017年了

吕鑫明 · 发表于 2017-7-21 10:06

hlj 发表于 2016-1-4 16:15
假设你给定是速度是50r/min,电流1A，那么此时电机该如何响应。速度超过了设定值，电流还没有达到设置值，此 ...

电流的响应要远远高于速度的响应，不大可能电流反而比速度还慢。

gongchao108 · 发表于 2017-7-21 12:18

双闭环就是这样的特点，物理意义让人头痛。
但是PID的输出完全是一个调节量，不需要非要物理意义上如此明确

张超_LDZ7K · 发表于 2017-11-25 11:20

感觉这个论文有点问题，，，速度换的比例参数还有积分参数

jiang666 · 发表于 2018-1-13 10:36

1：单说电流环把，给定的是IQ,ID,与实际系统的IQ,ID比较后得到误差输入PI控制器，PI控制器输出VD,VQ，电流怎么就变成了电压了呢？很简单，因为IQVQ,IDVD两两间肯定有某些函数关系的，假设为IQ=K*VQ，ID=K*VD，PI控制器的参数kp，ki实质上已经暗含这个K在里面的了，只要PI参数调得好，这个K ‘ 还是比较符合实际的k。
2:同理速度环也是，速度PI控制器输入的是速度差，输出的是Iq，速度差怎么变成了电流大小的呢？实质上速度=K*Iq，，至于K=多少呢？我只可以说，很复杂，需要考虑很多东西，所以你也不用管，你只需要调整好PI控制器的kp，ki，使速度=K*Iq 这个式子大约成立即可。

至于pi输出的限制幅值嘛，我也不知道用哪个公式来算出最大的值，比如电流环输出的是VDVQ的电压值，幅值怎么算？速度环输出IQ的值，IQ的幅值怎么算，IQ好像可以用三相额定电流波形变换得到，这个我可以确定，VDVQ就不知道；额

		自动登录	找回密码
密码			立即注册

[求助] pid 速度环和电流环换算的问题

评分

评分

[求助] pid 速度环和电流环 换算的问题

评分

评分

[求助] pid 速度环和电流环换算的问题