变参数PI控制 _生活百科

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变参数PI控制【变参数PI控制】直接使用PI调节器时，调节器参数的确定需要反覆调试。如果靠直接在控制程式中不断地改变参数，则需要不断地停机，修改参数，再开机。这样效率低，得到的参数也不準确。变PI参数的调节用于直流调速系统，不仅能消除大信号启动时的转速超调问题，而且在抗负载扰动方面具有极强的鲁棒性，能最大限度地减少固负载突变造成的转速波动。
基本介绍中文名：变参数PI控制
外文名：variable parameter pi control
优点：消除大信号启动时转速超调问题等
工业套用：直流调速系统
调节原因：容易出现振荡过流等非正常状态
套用学科：机械工程、电气控制、控制科学
简介在一般的电机调速系统中都存在电流反馈和速度反馈，它们大多使用PI调节器，但是调节器参数的确定需要反覆调试。如果靠直接在控制程式中不断地改变参数，则需要不断地停机，修改参数，再开机。这样效率低，得到的参数也不準确。变PI参数的调节用于直流调速系统，不仅能消除大信号启动时的转速超调问题，而且在抗负载扰动方面具有极强的鲁棒性，能最大限度地减少固负载突变造成的转速波动。目前使用的双闭环直流调逮系统，是按典型系统採用PI控制器串联校正来设计转速环和电流环的。其起动过程不可避免地要出现转速退饱和超调闻题，同时在反馈方案的处理上也只强调无静差的限流特性，没有考虑动态速降(升)问题，虽然人们採用了各种改进方法，但都存在着不少问题。控制器原理定义定义：

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n=速差电压阈值，正实数a1=速率a(t)的下限设定值，a2=速率a(t)的上限设定值变参数PI控制器的表达式：

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变参数PI调节器结构图控制器的参数改变通过电子开关①、②、③、④及⑤的状态组合来实现。其结构如图。下面讨论不同过程时该控制器的工作情况。正向空载起动突加阶跃给定Uga，Ufa为初始值，e(t)>1，控制策略为u(t)=Emax且q(t)=0；开关①、②和③闭合，其余断开。电机以最大加速度起动。设定|a(t)|>a2 。转速建立后，当|a(t)|>a2，开关①和③断开，⑤闭台，其余不变，控制变为PI调节。切换瞬间，电容c两端电压近似为零，同时e(t)也很小，因而此时A点的电位很低，确保了转速无超调地逼近给定值。稳定后，设定|a(t)|<a1如果系统是负载起动，过程与上类似，只是稳态时A点电位与负载电流大小相当。突加负载电机突加负载后，转速会有一个降落，但可能还在阈值内，因而靠速差e(t)作切换条件就显得迟缓。速率8(t)能立即感知负载变化的大小。开关⑧闭合，其余断开，变为u(t)=Emax控制。Id急剧上升，电机以最大加速度使转速回升，Id又下调。一旦|a(t)|<a1，开关②和⑤闭合，系统又变为PI调节。开关①u(t)=Emax调节时不闭合，是为了保留电容C上的电荷，以便回到PI调节时电流调节器有一个不为零的初值，保证系统的快速性。突减负载情况与突加负载相类似。只是其在克服速升时控制策略为u(t)=0，即开关④闭台，其余断开。其间开关①不闭合，原因同前。PI参数的编程调节调节原因对于电机调速系统来说，调节器PI参数的选择是系统设计一个十分关键和複杂的过程，参数的选择会极大的影响系统的性能。通常调节器的设计是通过对实际系统进行调试的方法进行的，这一过程十分繁琐，参数选择不合适，就容易出现系统振荡过流等非正常状态。MSCOMM控制项MSCOMM控制项是Microsoft为简化Windows下串列通信编程而提供的ActiveX控制项.用于实现了PC机之间的通信。它提供了一系列标準通信命令的使用接口，利用它可以建立与串口的连线，并可以通过串口连线到其它通信设备，发出命令，交换数据以及监视和回响串列连线中发生的事件和错误。MSCOMM控制项提供了两种处理通信的方式：（1）事件驱动方式.当通信事件发生时，MSCOMM控制项会触发OnComm事件，调用者可以捕获该事件，通过检查CommEvent属性便可确认发生的是哪种事件或错误，从而进行回响的处理.这种方法的优点是回响及时、可靠性高.（2）查询方式.在程式的每个关键功能之后，可以通过检查CommEvent属性的值来查询事件和错误.如果应用程式小，这种方法可能更可取.MSCOMM可以两种不同的形式接收数据，即以文本形式和以二进制形式.用MSCOMM控制项进行字元数据传输的文献和资料可以找到很多，在Microsoft的MSDN（MicrosoftDeveIoperNetwork）中就可以找到这样的例子，即VCTERM 。可是几乎所有以单片机为核心的测量系统所得到的原始数据都是二进制的，所以，以二进制传输数据将是最为直接而又简洁的办法。不仅如此，由于MSCOMM控制项在文本形式下，其传输的是宽字元格式的字元，要想得到有用信息，还要额外处理.在这里我们使用二进制形式，因为TMS320F240DSP的数据格式是二进制形式。编程实现利用用VC++6.0编写的上位机程式可实现PI调节器参数的计算机线上调节.在两个地方对控制项的属性进行设定：（1）对话框资源编辑器中.在对话框模板上，用右键单击MSCOMM控制项，然后选择Projects?选单项，最后便可设定各项属性；（2）对话框的OnInitDiaiog（）函式中。下面是以上设定的函式实现：BOOlCPiReguiationDig：：OnInitDiaiog（）{CDiaiog：：OnInitDiaiog（）；//此处为套用框架自动生成代码，不予列出//TODO：addextrainitiiizationheremcomm.SetCommPort（1）；//使用串口1mcomm.SetSettings（“9600，N，8，1”）；//波特率为9600，无奇偶校验，8位数据位，1位停止位mcomm.SetRThreshoid（10）；//每接收10个字元就触发1次接收事件mcomm.SetSThreshoid（0）；//不触发传送事件mcomm.SetInputlen（10）；每次读操作从缓冲区中读10个字元mcomm.SetInputMode（1）；//二进制数据传输形式mcomm.SetPortOpen（TRUE）；//打开串口returnTRUE；}本程式中利用两个Siide控制项分别表示PI调节器的参数P和PI，把他们转换成二进制数再传送。传统PI控制问题一般的PI控制有两种常见的结构：