前言
话不多说,开始吧 理解什么是积分?
如图,要求a点与b点所围成的阴影面积 积分示意图 注意: 这里的 ∫ 表示累积求和 a 到 b 的阴影面积 f(x)表示近似长方形的长 dx表示近似长方形的宽 为什么用积分可以消除稳态误差?
现在换个画法,把y换成e(误差),x换成t(时间) 表示的是随着时间的改变,误差也跟着改变 可以看出误差越来越小了,为什么呢? 可以看出纯比例控制中存在稳态误差 如果现在加入了积分,可以看出稳态误差就消失了,而且还出现了过冲 为什么会这样呢? 详细解释: ㈠ 在刚开始的时候,是不是误差最大,误差大积分作用也大,所以当前温度上升很快 ㈡ 当前温度达到目标温度时,虽然没有了误差,但是之前的误差大(也就是之前的积分作用大),也会继续作用于当前温度(体现在当前温度过冲) ㈢ 但当前温度超过目标温度时,误差就变成了负数,积分就会限制当前温度继续上升(体现在当前温度下降) ㈣ 如果当前温度又低于目标温度的话,误差又变成了正数,积分继续作用于当前温度 如此往复,当前温度就会和目标温度保持一致 积分过冲和不过冲的区别
现在如果将积分系数调小的话,可以看到没有出现过冲 把加入积分和没加入积分的温度图来做比较 会发现加了积分的,虽然会产生过冲,但是很快就接近目标温度了;没有加积分的,虽然没有产生过充,但是接近目标温度很慢 PI控制
如图橙线表示最终输出(PI控制),黄线表示I积分控制,灰线表示P比例控制 可以试着分析一下,在最开始的时候(误差很大),比例控制占主导地位;过了一段时间误差就变小了,积分控制占主导地位了 总结积分作用可以消除稳态误差 使用积分作用容易过冲 使用比例+积分控制效果更好 |
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