1 / 10

PID 控制器

PID 控制器. 指導老師：吳敏光 班級：自控四甲 學號： 49412023 姓名：黃永成. PID 控制器之原理. PID 控制器是由比例單元 P 、積分單元 I 和微分單元 D 組成。通過 Kp ， Ki 和 Kd 三 個參數的設定。 PID 控制器是一個在工業控制應用中常 見的反饋迴路部件。. 反饋迴路基礎. PID 迴路是要自動實現一個有量具和控制旋鈕的操作人員的工作。 在一個控制迴路包括三個部分： 1. 系統的感測器得到的測量結果。 2. 控制器作出決定。 3. 通過一個輸出設備來作出反應。

vivian-payne
Download Presentation

PID 控制器

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. PID控制器 指導老師：吳敏光 班級：自控四甲 學號：49412023 姓名：黃永成

  2. PID控制器之原理 • PID控制器是由比例單元P、積分單元I 和微分單元D組成。通過Kp， Ki和Kd三 個參數的設定。 • PID控制器是一個在工業控制應用中常 見的反饋迴路部件。

  3. 反饋迴路基礎 • PID迴路是要自動實現一個有量具和控制旋鈕的操作人員的工作。 • 在一個控制迴路包括三個部分： • 1.系統的感測器得到的測量結果。 • 2.控制器作出決定。 • 3.通過一個輸出設備來作出反應。 • 控制器從感測器得到測量結果，然後用需求結果減去測量結果來得到誤 差。然後用誤差來計算出一個對系統的糾正值來作為輸入結果，這樣系統 就可以從它的輸出結果中消除誤差。 • 在一個PID迴路中，這個糾正值有三種演算法，消除目前的誤差，平均過 去的誤差，和透過誤差的改變來預測將來的誤差。 • PID控制器可以用來控制任何可以被測量的並且可以被控制變數。如控制 溫度，壓強，流量，化學成分，速度等等。

  4. PID控制器之理論 • PID是以它的三種糾正演算法而命名的。這三種演算法是： • 比例(P)→來控制當前。 • 積分(I)→來控制過去。 • 導數(D)→來控制將來。 • 一個PID控制器可以被稱作一個在頻域系統的過濾器。這一點在計算它是否會最終達到穩定結果時很有用。如果數值挑選不當，控制系統的輸入值會反覆振蕩，這導致系統可能永遠無法達到預設值。

  5. PID控制器之應用 下圖為PID控制的基本型式。目標值減掉檢測量的值，就可視為控制量的期望值與現實值的差異，這個差異就稱為偏差，根據偏差來決定操作量。 PID控制系統之基本型式

  6. PID控制器之應用 PID控制系統閉迴路控制方塊圖

  7. PID控制器之應用 • 船舶於海上航行，其航向最主要受到湧浪之平擺的 影響及螺槳推進器之橫向推力或因橫向推力與天氣 情況相結合之力，使船舶偏離其航向。 • 船舶之艏向藉著羅經的指示，由所指示的船艏向， 探測出船舶所偏離的航向，經由自動導航系統輸出 舵令信號加於舵機作修正，使船舶回返至其原訂航 向航行。

  8. PID控制器之應用 舵令信號可區別為三種舵控制操作。比例控制，指艏向誤差信號與舵令信號成正比；微分控制，即壓舵，當改變至新航向，由其操作可減少超越量；積分控制是自動地修正其船舶航向，使船舶回至其特定航向。舵運動之舵角，產生一相反信號（相當於抵消艏向誤差信號），回饋至駕駛台，完成閉迴路，並停止操舵作用。 自動導航控制系統閉迴路方塊圖

  9. 總結 • 在閉迴路控制中，為了要使系統達到穩定，常對系統進行 PID控制，利用這Kp、Ki、Kd三種參數的調整，使得在單 一輸入及單一輸出的控制下可以達到非常好的穩定性。因 此控制系統的設計重點是如何決定Kp、Ki、Kd這三個參數 值，我們將之稱為PID控制器的調整，就是替控制器參數 尋找一個最佳設定值，讓其閉迴路的系統性能指標極小 化。 • PID控制器目前廣泛地使用於工業程序控制中，其參數值 • 通常是固定的，因此調整Kp、Ki、Kd參數到適當的值是控 • 制工程人員在工業程序控制中最實際的課題之一。

  10. 報告結束

More Related