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更新時間：2019-06-12 08:34:31瀏覽次數(shù)：177次
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對于一些運(yùn)動系統(tǒng)來說，如果具備足夠的機(jī)械摩擦來提供阻尼，從而避免震蕩發(fā)生的機(jī)會，僅用比例控制就*可以工作。然而，許多液壓系統(tǒng)傾向于阻尼不足的情況（動作起來就像彈簧上的一塊物體）。在這種情況下，想要通過增大比例增益的值來獲得震蕩系統(tǒng)的控制可能實(shí)際上會讓震蕩更嚴(yán)重。
既然僅僅依賴P增益的控制系統(tǒng)需要一個誤差來使系統(tǒng)在一個特定的速度上移動，如果出現(xiàn)變化速度的需求，系統(tǒng)對新輸入的響應(yīng)會滯后。對于更加緊密的閉環(huán)控制，其他的增益方式會扮演一個特定的角色。
要想讓一條運(yùn)動軸快速可靠地移動到目標(biāo)位置，使用比例增益往往是必要的。即便是實(shí)際狀態(tài)與目標(biāo)狀態(tài)之間的微小誤差也會使僅僅使用比例控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)移動到目標(biāo)設(shè)定點(diǎn)。
系統(tǒng)的機(jī)械現(xiàn)實(shí)，例如一個液壓閥的零點(diǎn)特性的變化或者移動部件（靜態(tài)或動態(tài)）之間的摩擦，可能會阻止系統(tǒng)撞擊目標(biāo)?？刂品匠淌街械姆e分器部分會積累一段時間的誤差，終會增加必要的輸出量來讓執(zhí)行機(jī)構(gòu)移動。
微分增益的作用是在比例增益增加的時候提供電子阻尼，來幫助保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)不會震蕩。微分增益工作的好壞取決于一些關(guān)鍵因素，例如反饋設(shè)備輸出值的分辨率以及是否嚴(yán)格遵守已知的采樣時間。既然微分增益是用于速度誤差量的倍數(shù)因素，那么運(yùn)動軸的速度得到精確確認(rèn)是至關(guān)重要的。
03閉環(huán)控制中的前饋
閉環(huán)控制系統(tǒng)的有效性取決于系統(tǒng)對于實(shí)際的系統(tǒng)測量值和目標(biāo)值之間的誤差的響應(yīng)。然而，使用基于PID控制的限制條件是至少要有一些誤差，否則就不會有任何運(yùn)動。在許多應(yīng)用中，這不是問題，不過在誤差發(fā)生之前對需要的輸出有個估計還是可以增強(qiáng)對運(yùn)動跟蹤的精度和平滑度。這就是前饋增益發(fā)揮作用的地方。
與用于反饋誤差的PID增益不同，前饋增益乘以目標(biāo)速度和加速度，經(jīng)過求和得出對于輸出的貢獻(xiàn)。
前饋真的僅僅是被用作預(yù)測因素的開環(huán)增益。它們在液壓系統(tǒng)中特別有用，一部分原因是流體的特性以及液壓流體在一個液壓缸內(nèi)的桿側(cè)的工作方式和在活塞的開放側(cè)的工作方式的物理性差別。通常要求采用不同的增益來獲得在每個運(yùn)動方向上想要的活塞的速度及加速度。
在理論上，如果預(yù)測增益計算正確，當(dāng)系統(tǒng)移動時應(yīng)該不會有誤差。在真實(shí)的世界里，系統(tǒng)不會*地工作。始終要記住系統(tǒng)穩(wěn)定性，目標(biāo)是使用預(yù)測方式來使系統(tǒng)能夠在期望的運(yùn)動輪廓的90%到95%范圍內(nèi)工作。那么PID算法的糾錯能力僅僅需要處理5%到10%。
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