PIV 제어는 어떻게 수행됩니까?

PID 제어 대신 PIV 제어 실험을 고려하고 있습니다. PID와 달리 PIV 제어는 인터넷과 문헌에 대한 설명이 거의 없습니다. Parker Motion 의 기술 논문 인 이 방법을 설명하는 정보는 거의 하나만 있습니다.

제어 방법 다이어그램 (Laplace 도메인에 있음)에서 이해하는 것은 제어 출력이 다음의 합으로 요약된다는 것입니다.

Kpp * (위치 오차의 적분)
-Kiv * (측정 속도의 적분)
-Kpv * (측정 속도)

제가 맞습니까? 감사합니다.

control otherservos pid

— 아이 베르크 외주 르
소스

나는 그런 말을 들어 본 적이 없으며 솔직히 말하면 약어가 매우 이상합니다. 위치 제어에 대해 이야기하고 있다면 속도가 미분과 같지 않습니까? 내가 흥미로운 점은 위치 오차의 적분이 없다는 것입니다. 따라서 두 개의 위치 정보 소스 (측정 된 위치와 속도의 적분)가있는 PD 컨트롤러가있는 것과 같습니다. 질문에 답변 할 수 있도록 기사를 연결할 수 있습니까?

— georgebrindeiro

PIV 제어는 여기에 설명되어 있습니다 : parkermotion.com/whitepages/ServoFundamentals.pdf

— Ayberk Özgür

이것은 기본적으로 일종의 계단식 컨트롤러입니다. 여기에 약간의 설명이 있습니다 : en.wikipedia.org/wiki/PID_controller#Cascade_control

— Guy Sirton

답변:

백서에 언급 된 클래식 PID 토폴로지와 소위 PIV 토폴로지 사이에는 세 가지 기본 차이점이있는 것 같습니다.

원하는 속도는 위치 오차에 비례하는 것으로 가정되며 항이이를 조절합니다. $K_p$
적분 오류 이득 속도가 아닌 위치에 정상 상태 오차를 제거하기 위해 노력하고 있습니다. 그러나 항목 # 1 때문에 본질적으로 동일합니다. $K_i$
속도 추정값은으로 직접 공급되는 (대신 위치 에러의 도함수를 고려) 용어. $K_v$

이 백서에서이 토폴로지의 주요 장점은 조정이 더 쉽다는 것입니다.

컨트롤러의 출력은 다음과 같이 구성됩니다.

$e_\theta=\theta^*-\theta\\ e_\omega = (K_pe_\theta-\hat{\omega})\\ \text{output} = \int K_ie_\omega dt - K_v\hat{\omega}$

물론 이것을 프로그래밍 할 것이므로 적분은 다음과 같이 누산기 변수로 대체됩니다.

$e_\theta=\theta^*-\theta\\ e_\omega = (K_pe_\theta-\hat{\omega})\\ \text{integral} = \text{integral} + K_ie_\omega \Delta t \\ \text{output} = \text{integral} - K_v\hat{\omega}$

— 조지 브렌 데이로
소스

예상 각속도

자신의 계수가

권리를?

\hat{ω}

$\hat{\omega}$

K_{p v}

$K_{pv}$

— Ayberk Özgür

또한 PIV가 실제로 유용하지 않기 때문에 인기가 없다고 추측합니다.

— Ayberk Özgür

네, 맞습니다. 추가하는 것을 잊었습니다. 문제가 얼마나 유용한 지 잘 모르겠습니다. 표준 문서에서는 볼 수 없지만 타당합니다. 아마도 자신의 요구에 맞게 내부적으로 개발 된 것일 수도 있지만 PID와 다를 수도 있습니다.

— georgebrindeiro

우리는 PIV를 사용하여 레그 휠 시스템의 휠을 조절하고 있습니다. 바퀴의 (불규칙한) 모양으로 인해 위치가 중요합니다. 그러나 일반적인 상황에서는 속도를 조절하려고합니다. PIV는 PID보다 두 가지를 모두 고려하여 더 나은 결과를 얻었습니다.

— sylvain.joyeux 7

@ AyberkÖzgür 사실상 모든 상업용 모션 제어 시스템은 이와 유사한 캐스케이드 PID 컨트롤러의 변형을 사용합니다. 예 : Parker, Baldor, ACS, Copely, ACS, Delta-Tau ... PI 속도 루프를 통한 이러한 비례 이득 전용 위치 루프는 매우 일반적이지만 벤더마다 고유 한 약간의 변형이 있습니다. 시스템에는 일반적으로 전류 루프와 다양한 피드 포워드 구성 요소가 있습니다. 애호가 집단에서는 성과가 단순성에 대한 관심이 적기 때문에 덜 인기있는 IMO라는 것이 사실입니다.

— Guy Sirton

게인이 동일한 PID 루프와 소위 PIV 루프는 교란에 대해 동일한 응답을 가져야하므로 교란 응답이 더 나은지 또는 더 나쁜지에 대한 이유는 확실하지 않습니다.

언급했듯이 미분 "킥"은 적을 것입니다. 예리한 입력을 주면 좋을 수 있습니다.

또한 안티 와인딩을 구현하는 방법에 따라 적분기 포화로 인해 이점이 발생할 수 있습니다.

대부분 소위 PIV 루프는 폐쇄 루프 전송 함수의 영점에 영향을주는 방법입니다. 컨트롤러 출력이 (Laplace 표기법으로) 인보 다 일반적인 구성표의 특별한 경우입니다 어디에

Y (s) = \frac{k_{f i} U (s) - k_{b i} X (s)}{s} + (k_{f p} U (s) - k_{b p} X (s)) + (k_{f d} U (s) - k_{b d} X (s)) s

$Y(s)=\frac{k_{fi}U(s) - k_{bi}X(s)}{s} + \left(k_{fp}U(s) - k_{bp}X(s)\right) + \left(k_{fd}U(s) - k_{bd}X(s)\right)s$

Y

$Y$

U

$U$

X

$X$

k_{x x}

$k_{xx}$

k_{b x}

$k_{bx}$

k_{f x}

$k_{fx}$

$k_{bp}=0$ $k_{bd}=0$

— 팀웨 스콧
소스

확실합니까 팀? 3-26 페이지를 참조하십시오. web.stanford.edu/class/archive/ee/ee392m/ee392m.1056/… 이것은 본질적으로 동일한 구성입니다. "이것은"plain ol ""PID와 같습니다. 루프 오버 포지션? 최소한 "속도"추정기 상자 안에 무엇이 들어 있을지 생각할 것입니다. 그리고 동등한 경우 모두가 모션 제어를 위해 계단식 컨트롤러를 사용하는 이유는 무엇입니까?

— Guy Sirton

산업계에서는 이러한 유형의 제어를 여전히 일반적으로 PID 제어라고하며 많은 응용을 보았습니다. 이 점은 설정 점의 급격한 변화로 인한 "유도 차기"를 제거하여 설정 점 추적이 가장 중요한 응용 분야에 유용합니다 (빠른 교란 거부가 아니라). http://www.controlguru.com/wp/p76.html을 참조 하십시오 .

PID와 PIV의 미분 킥 차이를 보여주는 이미지 http://controlguru.com/wp-content/uploads/2015/08/pidkickbig.jpg

— 데 바즈
소스

참고로, 두 번째 링크가 끊어졌습니다.

— daaxix