伺服PID各自对差值调节对系统的影响

米粒小小

　　谈谈伺服PID各自对差值调节对系统的影响:

　　1、单独的P(比例)就是将差值进行成比例的运算，它的显著特点就是有差调节，有差的意义就是调节过程结束后，被调量不可能与设定值准确相等，它们之间一定有残差，残差具体值您可以通过比例关系计算出。增加比例将会有效减小残差并增加系统响应，但容易导致系统激烈震荡甚至不稳定。

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　　2、单独的I(积分)就是使调节器的输出信号的变化速度与差值信号成正比，大家不难理解，如果差值大，则积分环节的变化速度大，这个环节的正比常数的比例倒数我们在伺服系统里通常叫它为积分时间常数，积分时间常数越小意味着系统的变化速度越快，所以同样如果增大积分速度(也就是减小积分时间常数)将会降低控制系统的稳定程度，直到最后出现发散的震荡过程,这个环节最大的好处就是被调量最后是没有残差的。

　　3、PI(比例积分)就是综合P和I的优点，利用P调节快速抵消干扰的影响，同时利用I调节消除残差。

　　4、单独的D(微分)就是根据差值的方向和大小进行调节的，调节器的输出与差值对于时间的导数成正比，微分环节只能起到辅助的调节作用，它可以与其他调节结合成PD和PID调节。它的好处是可以根据被调节量(差值)的变化速度来进行调节，而不要等到出现了很大的偏差后才开始动作，其实就是赋予了调节器以某种程度上的预见性，可以增加系统对微小变化的响应特性。

　　伺服的电流环的PID常数一般都是在驱动器内部设定好的，操作使用者不需要更改。

　　速度环主要进行PI(比例和积分)，比例就是增益，所以我们要对速度增益和速度积分时间常数进行合适的调节才能达到理想效果。

　　位置环主要进行P(比例)调节。对此我们只要设定位置环的比例增益就好了。

　　位置环、速度环的参数调节没有什么固定的数值，要根据外部负载的机械传动连接方式、负载的运动方式、负载惯量、对速度、加速度要求以及电机本身的转子惯量和输出惯量等等很多条件来决定，调节的简单方法是在根据外部负载的情况进行大体经验的范围内将增益参数从小往大调，积分时间常数从大往小调，以不出现震动超调的稳态值为最佳值进行设定。

当进行位置模式需要调节位置环时，先调节速度环(此时位置环的比例增益设定在经验值的最小值)，调节速度环稳定后，在调节位置环增益，适量逐步增加，位置环的响应最好比速度环慢一点，不然也容易出现速度震荡。

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