Was ist eine doppelte Regelung?
Der doppelte Regelungsalgorithmus ist eine fortschrittliche Regelungsmethode, die verschiedene Störungen und Änderungen im Regelungssystem optimiert, um die Stabilität, Präzision und Reaktionsgeschwindigkeit des Systems zu verbessern.
Der doppelte Regelalgorithmus besteht aus einem inneren Regelkreis und einem äußeren Regelkreis, die jeweils die schnelle Reaktion und die Systemstabilität des Systems steuern.
Der Inner-Loop-Controller ist hauptsächlich für die Überwachung und Anpassung der tatsächlichen Leistung des Systems verantwortlich, um eine schnelle Reaktion und hohe Präzision des Systems zu gewährleisten. Er verwendet normalerweise Proportional-, Integral- und Differentialsteuerungsalgorithmen und optimiert die Auswahl geeigneter Parameter.
Der äußere Regelkreis ist für die Steuerung der Stabilität des Systems verantwortlich. Um die Genauigkeit und Reaktionsgeschwindigkeit der inneren Regelkreisregelung des Systems sicherzustellen, wird durch Vergleich des Ausgangssignals mit dem Referenzeingangssignal der PID-Regelalgorithmus verwendet um den Ausgang des Systems anzupassen. Signal, um Stabilität zu erreichen.
Debuggen Sie den PID-Algorithmus mit doppeltem Regelkreis
Folgende Schritte müssen befolgt werden:
1. Überprüfen Sie die PID-Parameter: Überprüfen Sie zunächst, ob die PID-Parameter korrekt sind. Überprüfen Sie, ob die Parameter wie Proportionalkoeffizient, Integralkoeffizient, Differentialkoeffizient und Abtastzeit richtig eingestellt sind.
2. Überprüfen Sie die Schleifenstruktur: Bestimmen Sie, ob die doppelte geschlossene Schleifenstruktur korrekt ist. Wenn das Steuerungssystem mehrere Schleifen enthält, muss überprüft werden, ob die Berechnungsreihenfolge jeder Schleife korrekt ist.
3. Signalqualität prüfen: Prüfen Sie die Qualität der Ein- und Ausgangssignale. Eine schlechte Qualität des Eingangssignals kann zu Rauschen oder Jitter im Steuerungssystem führen. Eine schlechte Qualität des Ausgangssignals kann zu einer unempfindlichen oder instabilen Reaktion des Steuerungssystems führen.
4. Simulierte Umgebung: Simulieren Sie die Steuerungssystemumgebung und verwenden Sie einen Simulator oder eine Simulationssoftware für Simulationstests. Eine simulierte Umgebung kann Entwicklern helfen, besser zu verstehen, wie ein System auf Eingaben reagiert, und so eine schnellere Identifizierung von Problemen ermöglichen.
5. Parameter anpassen: Passen Sie die Parameter entsprechend den Simulationstestergebnissen an, um das Steuerungssystem empfindlicher und stabiler zu machen. Überprüfen Sie anhand von Testdaten und tatsächlichen Betriebsbedingungen, ob die Parameter korrekt sind.
6. Eigentlicher Test: Wenn die oben genannten Schritte zu guten Ergebnissen geführt haben, kann der eigentliche Test durchgeführt und die Ergebnisse analysiert werden. Wenn das Ergebnis nicht Ihren Erwartungen entspricht, müssen Sie die Parameter weiter anpassen und überprüfen.
Bandbreite des inneren und äußeren Rings
Die Bandbreite der inneren Schleifensteuerung ist normalerweise höher als die der äußeren Schleifensteuerung. Beispielsweise erfordert die Steuerung des Robotergelenks eine schnellere Reaktionsgeschwindigkeit, während die Positionssteuerung des Endeffektors eine stabilere Steuerung erfordert.
Insbesondere haben bei einem Dual-PID-Regler mit geschlossenem Regelkreis die inneren und äußeren Regelkreise des Regelsystems ihre eigenen Proportional-, Integral- und Ableitungsparameter (Kp, Ki und Kd). Die Steuerparameter der inneren Schleife sollten höher sein als die der äußeren Schleife, um schnell auf die Steuerung der Robotergelenke zu reagieren, während die Steuerparameter der äußeren Schleife kleiner sein sollten, um die Positionssteuerung der Robotergelenke besser zu stabilisieren Roboter-Endeffektor.
Beispielsweise kann in der Robotersteuerung der PID-Regler des inneren Regelkreises die Regelparameter Kp = 1000, Ki = 0, Kd = 10 haben, während der PID-Regler des äußeren Regelkreises Kp = 100, Ki = 0,1, Kd haben kann = 1 Steuerparameter.
Diese Steuerungsstrategie kann sicherstellen, dass das Robotersteuerungssystem die Position des Roboterendeffektors genau steuern und gleichzeitig schnell auf die Robotergelenksteuerung reagieren kann.
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