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通俗的语言详细介绍了PID的原理
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2010-10-27
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通俗的语言详细介绍了PID的原理,很实用的参数设定方法,值得看看!
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PID 控制原理(转载)
小时候喜欢看杂书,没什么东西看,不正在文化大革命嘛?不过看进去了两个“化”:机械化和自动化。打小就没有弄明
白,这机械化和自动化到底有什么差别,机器不是自己就会动的吗?长大了,总算稍微明白了一点,这机械化是力气
活,用机器代替人的体力劳动,但还是要人管着的,不然机器是不知道该干什么不该干什么的;这自动化嘛,就是代
替人的重复脑力劳动,是用来管机器的。也就是说,自动化是管着机械化的,或者说学自动化的是管着学机械的……
啊,不对,不对,哪是哪啊!
有人考证古代就有自动化的实例,但现代意义上的自动控制开始于瓦特的蒸汽机。据说纽考门比瓦特先发明蒸汽机,
但是蒸汽机的转速控制问题没有解决,弄不好转速飞升,机器损坏不说,还可能说大事故。瓦特在蒸汽机的转轴上安
了一个小棍,棍的一端和放汽阀连着,放气阀松开来就关闭,转速增加;按下去阀就打开,转速降低;棍的另一端是
一个小重锤,棍中间某个地方通过支点和转轴连接。转轴转起来的时候,小棍由于离心力的缘故挥起来。转速太高了 ,
小棍挥会挥得很高,放汽阀就被按下去打开,转速下降;转速太低了,小棍挥不起来,放汽阀就被松开来关闭,转速
回升。这样,蒸汽机可以自动保持稳定的转速,即保证安全,又方便使用。也就是因为这个小小的转速调节器,瓦特
的名字和工业革命连在一起,而纽考门的名字就要到历史书里去找了。
类似的例子在机械系统里很多,家居必备的抽水马桶是另一个例子。放水冲刷后,水箱里水位降低,浮子随水面下降 ,
进水阀打开。随着水位的升高,进水阀逐渐关闭,直到水位达到规定高度,进水阀完全关闭,水箱的水正好准备下一
次使用。这是一个非常简单但非常巧妙的水位控制系统,是一个经典的设计,但不容易用经典的控制理论来分析,不
过这是题外话了. 这些机械系统设计巧妙,工作可*,实在是巧夺天工。但是在实用中,如果每次都需要这样
的创造性思维,那太累,最好有一个系统的方法,可以解决“所有”的自动控制问题,这就是控制理论的由来。
从小大人就教我们,走路要看路。为什么呢?要是不看着路,走路走歪了也不知道,结果就是东撞西撞的。要是看着
路呢?走歪了,马上就看到,赶紧调整脚步,走回到正道上来。这里有 自动 控制 里的 第一个重要概念:反馈
(feedback)。
反馈是一个过程:
1、设定目标,对小朋友走路的例子来说,就是前进的路线。
2、测量状态,小朋友的眼睛看着路,就是在测量自己的前进方向。
3、将测量到的状态和设定的目标比较,把眼睛看到的前进方向和心里想的前进方向作比较,判断前进方向是否正确;
如果不正确,相差有多少。
4、调整行动,在心里根据实际前进方向和设定目标的偏差,决定调整的量。
5、实际执行,也就是实际挪动脚步,重回正确的前进方向。
在整个走路的过程中,这个反馈过程周而复始,不断进行,这样,小朋友就不会走得东倒西歪了。但是,这里有一个
问题:如果所有的事情都是在瞬时里同时发生的,那这个反馈过程就无法工作。要使反馈工作,一定要有一定的反应
时间。还好,世上之事,都有一个过程,这就为反馈赢得了所需要的时间。
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dingjinyou0606
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