科普 | 植保無(wú)人機(jī)技術(shù)小知識(shí)

點(diǎn)擊次數(shù)：3878 更新時(shí)間：2021-04-26

為控制系統(tǒng)安排過渡過程

　　關(guān)于ADRC控制器，韓老師在前言中如是說：凡是能用常規(guī)PID的場(chǎng)合，只要能夠數(shù)字化，采用自抗擾控制器就會(huì)使其控制品質(zhì)和控制精度有根本的提高，尤其是在惡劣環(huán)境中要求實(shí)現(xiàn)高速高精度的場(chǎng)合，自抗擾控制技術(shù)更能顯示出其*性。

　　理論的研究是為了服務(wù)于工程，太過復(fù)雜的控制理論、深?yuàn)W的數(shù)學(xué)公式都使控制工程師放棄使用，轉(zhuǎn)而使用較簡(jiǎn)單的PID控制，所以至今PID控制還占據(jù)著大量的控制應(yīng)用中。

　　01 什么是PID控制

　　PID控制器(比例-積分-微分控制器)是一個(gè)在工業(yè)控制應(yīng)用中常見的反饋回路部件，由比例單元P、積分單元I和微分單元D組成。PID控制的基礎(chǔ)是比例控制；積分控制可消除穩(wěn)態(tài)誤差，但可能增加超調(diào)；微分控制可加快大慣性系統(tǒng)響應(yīng)速度以及減弱超調(diào)趨勢(shì)。

　　02 PID控制的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

　　1、無(wú)需知道系統(tǒng)模型；

　　2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)參容易。

　　所以對(duì)于精度和速度要求不高的工程控制已經(jīng)綽綽有余。

　　但在工程控制的發(fā)展中，PID控制也暴露出它的不足。半個(gè)多世紀(jì)以來，為改進(jìn)PID的缺點(diǎn)，控制理論的發(fā)展出現(xiàn)了兩種不同路線：一種是把的信號(hào)處理技術(shù)和數(shù)字化方法融合在PID框架中以提高其性能，如自校正PID、智能PID、模糊PID、專家PID等；另一種是認(rèn)為單靠系統(tǒng)輸入輸出信息而不靠系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)變量信息是導(dǎo)致PID缺點(diǎn)的根本原因，于是發(fā)展了依靠對(duì)象狀態(tài)變量來決定狀態(tài)反饋控制策略的現(xiàn)代控制理論。

　　缺點(diǎn)

　　1、PID穩(wěn)定裕度不小，但是具有好的動(dòng)態(tài)品質(zhì)的裕度不大，閉環(huán)動(dòng)態(tài)品質(zhì)對(duì)PID參數(shù)的變化太敏感；

　　2、快速性和超調(diào)之間的矛盾；

　　3、線性微分器在滯后特性與抗干擾特性上存在矛盾，人們找不到適合的微分器，所以常常只使用PI控制；

　　4、PID三者的線性組合沒有充分利用誤差信息；

　　5、積分飽和問題，積分作用消除了誤差，但帶來對(duì)實(shí)時(shí)變化跟蹤的遲滯。

　　03 安排過渡過程