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微分控制
鎖定
微分控制,即D控制,是指以微分為控制規律的控制過程和方法。基本控制規律有比例P、微分D、積分I三種。
- 中文名
- 微分控制
- 外文名
- Differentiation Control
- 基本概念
- 以微分為控制規律的控制方法
- 相關概念
- 積分控制、比例控制
- 相關領域
- 自動化、控制理論
- 作 用
- 改善系統動態性能
微分控制基本概念
微分控制控制規律
常見的控制規律有比例(P)控制規律、積分(I)控制規律和微分(D)控制規律。
微分控制PID控制
PID控制的基本傳遞函數表示為:
微分控制微分控制
微分控制,即D控制,是指以微分為控制規律的控制過程和方法。
微分控制應用與意義
微分控制P控制
P控制可以改變信號增益,且不影響其相位。在控制系統中,提高控制器P作用,可以提高系統開環增益,減小(不可消除)系統穩態誤差,提高系統的控制精度,但會降低系統相對穩定性,甚至造成閉環系統不穩定。
微分控制I控制
I控制可以提高系統的型別,提高系統的穩態性能,可以消除穩態誤差,但會降低系統穩定性。
微分控制D控制
D控制能夠在早期修正信號,增加系統的阻尼程度,改善系統穩定性,但對穩態性能沒有影響,且對噪音敏感,容易出現過操作。
微分控制組合控制
在實際的操作中,常常是使用PD、PI或PID組合控制的,通過調節對應參數,平衡不同控制規律之間的優缺點,達到滿足控制要求的程度。
微分控制D控制優缺點
微分控制是對輸入量的變化量進行反應的,也就是説,D控制不對輸入量本身有反應,而僅對輸入量的變化有反應。基於這個特點,微分控制的優缺點也十分明顯。
微分控制的優點是,能夠敏感感知輸入量的波動,使控制器儘早做出反應,增加了系統的阻尼程度,提高了系統的響應速度,提高了系統的動態性能。用於串聯校正時,實際上使系統增加了一個開環零點,使系統的相角裕度提高。
微分控制的缺點是,若系統的輸入量不變,即使輸入量和輸出量之間存在偏差,微分控制也無法作用;同時,若出現了變化率很大的噪聲,微分控制會有過度的反應,影響控制器的工作。
因此,微分控制僅對動態過程起作用,對穩態過程沒有影響,且對系統噪聲敏感,一般不會使用單獨的D控制。