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對PI算法調節(jié)PWM占空比的疑問

首先我理解的的PI算法是：將測試值與設定值相比較，然后根據(jù)差值逐步的使輸出接近設定值。

設當前輸出為Uk ,前一次輸出為UK-1 ,設定值為：Uset  ；

當前誤差：ek ;前一次誤差：ek-1.比例系數(shù)：Kp  ,Ki 積分系數(shù)。

系統(tǒng)結構如下圖，A/D轉換為10位，5v對應1024。

PI公式：U=Kp(ek+1/t∫ etdt) 積分時間為0-t

   

離散性PI公式為：UK-UK-1=Kp*(ek-ek-1)+Ki*ek 即UK=Kp*(ek-ek-1)+Ki*ek +Uk-1

設uset=2.0v ,第一次輸出測試值是1.5v（對應a/d轉換值307）,期望第二次是1.8v（367）---->直到2.0v（409）

第一次ek=102（0.5v對應A/D轉換值）  ek-1=0   

Uk=Kp*(102)+Ki*0 ，那Kp=3.6,得Uk=367（1.8v）  

第二次ek=42(0.2v)  ek-1=102 

Uk=3.6*(42-102)+Ki*42+367,那Ki=-4 ，得Uk=409(2.0v) 

即得：Uk-Uk-1=3.6(ek-ek-1) +6.6.ek  

如果Uset=1.0v(205),,第一次輸出測試值是1.5v(307)

Uk=307-3.6(307-205) 結果已經(jīng)是小于零了這么進行得下去

未命名2

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yhtfeel
LV.7
2
2014-07-11 15:59
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2014-07-11 16:31

uset=2V;

uo=1.5V, e0=0.5V;

u1=0.5V*kp+0.5V*ki=1.8V, e1=0.2V;

u2=0.2V*kp+(0.5V+0.2V)*ki=2V, e2=0V;

=>  kp=1.04, ki=2.56;

u3=0V*1.04+(0.5V+0.2V+0V)*2.56=1.792V, e3=0.208V;

u4=0.208V*1.04+(0.5V+0.2V+0V+0.208)*2.56=2.5408V, e4=-0.5408V

u5=(-0.5408)V*1.04+(0.5V+0.2V+0V+0.208-0.5408V)*2.56=0.3776V, e4=1.6224V

...

發(fā)散；

 

uset=1V;

u0=1.5V, e0=-0.5V;

u1=(-0.5V)*1.04+(-0.5V)*2.56=-1.8V, e1=2.8V;

u2=2.8V*1.04+(-0.5V+2.8V)*2.56=8.8V, e2=-7.8V;

...

發(fā)散；

所以其所選kp，ki不能滿足環(huán)路穩(wěn)定性要求。

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yhtfeel
LV.7
4
2014-07-11 16:34
@新月GG
uset=2V;uo=1.5V,e0=0.5V;u1=0.5V*kp+0.5V*ki=1.8V,e1=0.2V;u2=0.2V*kp+(0.5V+0.2V)*ki=2V,e2=0V;=> kp=1.04,ki=2.56;u3=0V*1.04+(0.5V+0.2V+0V)*2.56=1.792V,e3=0.208V;u4=0.208V*1.04+(0.5V+0.2V+0V+0.208)*2.56=2.5408V,e4=-0.5408Vu5=(-0.5408)V*1.04+(0.5V+0.2V+0V+0.208-0.5408V)*2.56=0.3776V,e4=1.6224V...發(fā)散； uset=1V;u0=1.5V,e0=-0.5V;u1=(-0.5V)*1.04+(-0.5V)*2.56=-1.8V,e1=2.8V;u2=2.8V*1.04+(-0.5V+2.8V)*2.56=8.8V,e2=-7.8V;...發(fā)散；所以其所選kp，ki不能滿足環(huán)路穩(wěn)定性要求。
都是計算界的大神啊
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hary_wu01
LV.3
5
2014-07-11 18:26
@新月GG
uset=2V;uo=1.5V,e0=0.5V;u1=0.5V*kp+0.5V*ki=1.8V,e1=0.2V;u2=0.2V*kp+(0.5V+0.2V)*ki=2V,e2=0V;=> kp=1.04,ki=2.56;u3=0V*1.04+(0.5V+0.2V+0V)*2.56=1.792V,e3=0.208V;u4=0.208V*1.04+(0.5V+0.2V+0V+0.208)*2.56=2.5408V,e4=-0.5408Vu5=(-0.5408)V*1.04+(0.5V+0.2V+0V+0.208-0.5408V)*2.56=0.3776V,e4=1.6224V...發(fā)散； uset=1V;u0=1.5V,e0=-0.5V;u1=(-0.5V)*1.04+(-0.5V)*2.56=-1.8V,e1=2.8V;u2=2.8V*1.04+(-0.5V+2.8V)*2.56=8.8V,e2=-7.8V;...發(fā)散；所以其所選kp，ki不能滿足環(huán)路穩(wěn)定性要求。

我們算法本質上一致的，只是你的式子里沒有考慮采樣周期 那么這個Kp,Ki 該怎么去確定呢。

總不能一次次的去試吧！求明解 

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2014-07-12 08:49
@hary_wu01
我們算法本質上一致的，只是你的式子里沒有考慮采樣周期那么這個Kp,Ki該怎么去確定呢。總不能一次次的去試吧！求明解 

采樣周期不是重點，只是從S域轉換為Z域所需要的一個參數(shù)而已。

kp、ki要在s域里去確定，然后再轉換為z域。

kp、ki的確定需要考慮環(huán)路開環(huán)增益，也就是其取值必須使開環(huán)增益滿足環(huán)路穩(wěn)定性要求，比如截至頻率、穿越斜率、幅值裕量，相位裕量等均要滿足穩(wěn)定性要求。

 

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