Algorithm 具有较大且不可预测异常的PID控制回路
简短问题Algorithm 具有较大且不可预测异常的PID控制回路,algorithm,embedded,controls,pid,Algorithm,Embedded,Controls,Pid,简短问题 在其他统一控制区域内，是否有处理非常大异常（数量级）的通用方法 背景 我正在研究一种控制算法，它可以驱动电机穿过一个大致一致的控制区域。在无负载/最小负载的情况下，PID控制非常有效（快速响应，几乎没有超调）。我遇到的问题是，通常至少会有一个高负载位置。该位置由用户在安装过程中确定，因此我无法合理地知道何时/何地需要该位置 当我调整PID以处理高负载位置时，它会导致非负载区域出现较大的过冲（这是我完全预料到的）。虽然可以超调中间行程，但外壳上没有机械硬挡块。缺少硬停止意味着任何明显的超
在其他统一控制区域内，是否有处理非常大异常（数量级）的通用方法 背景
我正在研究一种控制算法，它可以驱动电机穿过一个大致一致的控制区域。在无负载/最小负载的情况下，PID控制非常有效（快速响应，几乎没有超调）。我遇到的问题是，通常至少会有一个高负载位置。该位置由用户在安装过程中确定，因此我无法合理地知道何时/何地需要该位置 当我调整PID以处理高负载位置时，它会导致非负载区域出现较大的过冲（这是我完全预料到的）。虽然可以超调中间行程，但外壳上没有机械硬挡块。缺少硬停止意味着任何明显的超调都可能/确实会导致控制臂与电机断开（产生死机） 我正在原型化的东西
- 嵌套PID（远离目标时非常激进，靠近目标时保守）
- 远离时固定增益，关闭时PID
- 保守PID（在空载情况下工作）+一种外部控制，用于寻找PID失速并施加额外能量，直到达到目标或检测到快速变化率（即离开高负载区域）
- 全行程定义
- 无法添加硬停止（此时）
我的回答并不表明这是最好的解决办法。这只是我当前的解决方案，我想我会与大家分享。初始解决方案 失速_pwm_输出=pwm/|ΔE| PWM=最大PWM值
ΔE=上次错误-新错误 初始关系基于电机中无变化，成功提升PWM输出。有关示例输出，请参见下图 这种方法适用于非攻击性PID失速的情况。然而，它有一个不幸（且明显）的问题，即当非攻击性PID能够达到设定点并尝试减速时，失速的pwm输出会上升。当行驶到非负载位置时，该爬升会导致较大的超调 当前解决方案 理论 失速的pwm输出=（kE*PID\U pwm）/|ΔE | kE=标度常数
PID_PWM=来自非破坏性PID的当前PWM请求
ΔE=上次错误-新错误 我的当前关系仍然使用1/ΔE概念，但使用非侵略性PID PWM输出来确定失速PWM输出。这允许PID在开始接近目标设定点时限制失速pwm输出，但在失速时允许100%pwm输出。需要定标常数kE以确保PWM进入饱和点（下图中高于10000） 伪码 请注意，在我的电流控制逻辑中，校准失速pwm的结果被添加到PID pwm输出中
int calc_stall_pwm(int pid_pwm, int new_error)
{
int ret = 0;
int dE = 0;
static int last_error = 0;
const int kE = 1;
// Allow the stall_control until the setpoint is achived
if( FALSE == motor_has_reached_target())
{
// Determine the error delta
dE = abs(last_error - new_error);
last_error = new_error;
// Protect from divide by zeros
dE = (dE == 0) ? 1 : dE;
// Determine the stall_pwm_output
ret = (kE * pid_pwm) / dE;
}
return ret;
}