积分作用的引入是为了消除系统的静差,提高控制精度.但是如果一个系统总是存在统一个方向的偏差,就可能无限累加而进而饱和,极大影响系统性能.抗积分饱和就是用以解决这一问题的方法之一.这一节我们就来实现抗积分饱和的PID算法. 1.抗积分饱和的基本思想 所谓积分饱和就是指系统存在一个方向的偏差,PID控制器的输出由于积分作用的不断累加而扩大,从而导致控制器输出不断增大超出正常范围进入饱和区.当系统出现反响的偏差时,需要首先从饱和区退出,而不能对反向的偏差进行快速的响应. 为了解决积分饱和的问题,人们引…

前面我们讨论了经典的数字PID控制算法及其常见的改进与补偿算法,基本已经覆盖了无模型和简单模型PID控制经典算法的大部.再接下来的我们将讨论智能PID控制,智能PID控制不同于常规意义下的智能控制,是智能算法与PID控制算法的结合,是基于PID控制器的智能化优化. 在本章我们首先来探讨一下专家PID算法.正如前面所说,专家PID算法是专家系统与PID算法的结合与应用优化,所以我们接下来先简单了解专家控制. 1.专家控制的基本思想 专家控制是智能控制的一个分支,是专家系统的理论和技术同控制理论.方…

前面已经实现了各种的PID算法,然而在某些给定值频繁且大幅变化的场合,微分项常常会引起系统的振荡.为了适应这种给定值频繁变化的场合,人们设计了微分先行算法. 1.微分先行算法的思想 微分先行PID控制是只对输出量进行微分,而对给定指令不起微分作用,因此它适合于给定指令频繁升降的场合,可以避免指令的改变导致超调过大.微分先行的基本结构图: 根据上面的结构图,我们可以推出PID控制器的输出公式,比例和积分是不变的只是微分部分变为只对对象输出积分,记为y,我们对微分部分引入一阶惯性滤波:,可记微分部分…

在计算机控制系统中,由于系统特性和计算精度等问题,致使系统偏差总是存在,系统总是频繁动作不能稳定.为了解决这种情况,我们可以引入带死区的PID算法. 1.带死区PID的基本思想 带死区的PID控制算法就是检测偏差值,若是偏差值达到一定程度,就进行调节.若是偏差值较小,就认为没有偏差.用公式表示如下: 其中的死区值得选择需要根据具体对象认真考虑,因为该值太小就起不到作用,该值选取过大则可能造成大滞后. 带死区的PID算法,对无论位置型还是增量型的表达式没有影响,不过它是一个非线性系统. 除以上描述…

源: PID控制器开发笔记…

所谓的积分饱和现象是指如果系统存在一个方向的偏差,PID控制器的输出由于积分作用的不断累加而加大,从而导致执行机构达到极限位置,若控制器输出U(k)继续增大,执行器开度不可能再增大,此时计算机输出控制量超出了正常运行范围而进入饱和区.一旦系统出现反向偏差,u(k)逐渐从饱和区退出.进入饱和区越深则退出饱和区时间越长.在这段时间里,执行机构仍然停留在极限位置而不随偏差反向而立即做出相应的改变,这时系统就像失控一样,造成控制性能恶化,这种现象称为积分饱和现象或积分失控现象. 防止积分饱和的方法之一就…

在普通的PID控制算法中,由于积分系数Ki是常数,所以在整个控制过程中,积分增量是不变的.然而,系统对于积分项的要求是,系统偏差大时,积分作用应该减弱甚至是全无,而在偏差小时,则应该加强.积分系数取大了会产生超调,甚至积分饱和,取小了又不能短时间内消除静差.因此,如何根据系统的偏差大小改变积分速度,对提高系统的品质是有必要的.变积分PID算法正好可以满足这一要求. 1.变积分的基本思想 变积分PID的基本思想是设法改变积分项的累加速度,使其与偏差大小相对应:偏差越大,积分越慢; 偏差越小,积分越…

前面的文章中,我们已经讲述了PID控制器的实现,包括位置型PID控制器和增量型PID控制器.但这个实现只是最基本的实现,并没有考虑任何的干扰情况.在本节及后续的一些章节,我们就来讨论一下经典PID控制器的优化与改进.这一节我们首先来讨论针对积分项的积分分离优化算法. 1.基本思想 我们已经讲述了PID控制引入积分主要是为了消除静差,提高控制精度.但在过程的启动.结束或大幅度增减设定值时,短时间内系统输出有很大偏差,会造成PID运算的积分累积,引起超调或者振荡.为了解决这一干扰,人们引入了积分分离…

在现实控制中,被控系统并非是线性时不变的,往往需要动态调整PID的参数,而模糊控制正好能够满足这一需求,所以在接下来的这一节我们将讨论模糊PID控制器的相关问题.模糊PID控制器是将模糊算法与PID控制参数的自整定相结合的一种控制算法.可以说是模糊算法在PID参数整定上的应用. 1.模糊算法的原理 模糊算法是一种基于智能推理的算法,虽然称之为模糊算法其实并不模糊,实际上是一种逐步求精的思想.一个模糊控制器主要是由模糊化,模糊推理机和精确化三个功能模块和知识库(包括数据库和规则库)构成的.在此我们…

神经网络是模拟人脑思维方式的数学模型.神经网络是智能控制的一个重要分支,人们针对控制过程提供了各种实现方式,在本节我们主要讨论一下采用单神经元实现PID控制器的方式. 1.单神经元的基本原理 单神经元作为构成神经网络的基本单位,具有自学习和自适应能力,且结构简单而易于计算.接下来我们讨论一下单神经元模型的基本原理. (1).单神经元模型 所谓单神经元模型,是对人脑神经元进行抽象简化后得到一种称为McCulloch-Pitts模型的人工神经元,如下图所示. 根据上图所示,对于第i个神经元,x1.x…

在自动控制中,PID及其衍生出来的算法是应用最广的算法之一.各个做自动控制的厂家基本都有会实现这一经典算法.我们在做项目的过程中,也时常会遇到类似的需求,所以就想实现这一算法以适用于更多的应用场景. 1.PID算法基本原理 PID算法是控制行业最经典.最简单.而又最能体现反馈控制思想的算法.对于一般的研发人员来说,设计和实现PID算法是完成自动控制系统的基本要求.这一算法虽然简单,但真正要实现好,却也需要下一定功夫.首先我们从PID算法最基本的原理开始分析和设计这一经典命题. PID算法的执行流…

从微积分的基本原理看,积分的实现是在无限细分的情况下进行的矩形加和计算.但是在离散状态下,时间间隔已经足够大,矩形积分在某些时候显得精度要低了一些,于是梯形积分被提出来以提升积分精度. 1.梯形积分基本思路 在PID控制其中,积分项的作用是消除余差,为了尽量减小余差,应提高积分项的运算精度.在积分项中,默认是按矩形方式来计算积分,将矩形积分改为梯形积分可以提高运算精度.其计算公式为: 于是如果在位置型PID算法中引入梯形积分则可以修改计算公式如下: 同样要在增量型PID算法中引入梯形积分则可以修…

从PID控制的基本原理我们知道,微分信号的引入可改善系统的动态特性,但也存在一个问题,那就是容易引进高频干扰,在偏差扰动突变时尤其显出微分项的不足.为了解决这个问题人们引入低通滤波方式来解决这一问题. 1.不完全微分的基本思想 微分项有引入高频干扰的风险,但若在控制算法中加入低通滤波器,则可使系统性能得到改善.方法之一就是在PID算法中加入一个一阶低通滤波器.这就是所谓的不完全微分,其结构图如下: 或者是另一种形式: 在这里我们考虑第一种结构形式.在这种情况下,微分与一阶惯性环节结合,其微分部分…

对于一般的PID控制系统来说,当设定值发生较大的突变时,很容易产生超调而使系统不稳定.为了解决这种阶跃变化造成的不利影响,人们发明了步进式PID控制算法. 1.步进式PID的基本思想 所谓步进式PID算法,实际就是在设定值发生阶跃变化时,不直接对阶跃信号进行响应,而是在一定的时间内逐步改变设定值,直至使设定值达到目标值.这种逐步改变设定值的办法使得对象运行平稳.适用于高精度伺服系统的位置跟踪. 佷显然,这一方法并未改变PID控制器本身,而是对设定值做了前期处理.所以其结构框图与控制方程与其他的P…

对于一般的时滞系统来说,设定值的变动会产生较大的滞后才能反映在被控变量上,从而产生合理的调节.而前馈控制系统是根据扰动或给定值的变化按补偿原理来工作的控制系统,其特点是当扰动产生后,被控变量还未变化以前,根据扰动作用的大小进行控制,以补偿扰动作用对被控变量的影响.前馈控制系统运用得当,可以使被控变量的扰动消灭在萌芽之中,使被控变量不会因扰动作用或给定值变化而产生偏差,它较之反馈控制能更加及时地进行控制,并且不受系统滞后的影响. 1.前馈控制基本思想 在高精度伺服控制中,前馈控制可用来提高系统的跟…

        0.前言:        首先说一下我的开发环境,Visual Studio是2013的,系统是win8的64位版本号,SDK是Kinect for windows SDK 1.8版本号.尽管前一篇博文费了半天劲,翻译了2.0SDK的新特性.但我还是决定要回退一个版本号.        事实上我之前一直在用2.0的SDK在调试Kinect,但无奈实验室提供的Kinect是for Windows 1.0版本号的,并且Kinect从1.8之后就好像是一个分水岭,就比方win8和win…

在完成了前面的工作后,我们就可以实现有针对性的应用了,首先我们来实现Modbus TCP的服务器端应用.当然我们不是做具体的应用,而是对Modbus TCP的服务器端应用进行封装以供有需要时调用. 这里我们不涉及TCP的协议,这部分与Modbus没有必然联系,我们只是在其应用层运行Modbus协议而已. 对于Modbus TCP的服务器我们需要实现几个功能:首先是对接收到客户端命令进行解析,我们只实现前面提到的8中常用的功能吗的支持.其次在解析完成后,我们要实现对应各种功能码的操作.具体架构如下…

本次我们在NUCLEO-F412ZG试验模拟量输入采集.我们的模拟量输入采用ADI公司的AD7705,是一片16位两路差分输入的AD采集芯片.具有SPI接口,我们将采用SPI接口与AD7705通讯.两路输入一路接氧气传感器,一路接氢气传感器. 氧气传感器有两种,一种是顺磁氧气传感器,输出信号是4-20mA.所以须在输出端并一个250欧姆的电阻然后接到AD7705的采集小板上.灰色的线和白色的线分别是正负极.其样式如下: 另一种氧气传感器是电化学方式的,由于电化学传感器输出为毫伏信号(0-60mV…

RMI Server(服务端)主要包括以下功能:远程用户权限验证管理.远程服务接口实现类.Neo4j实体映射转换等.项目目录结构如下图所示: 3.2.1 远程用户权限验证管理 3.2.1.1 用户权限验证机制 用户权限验证机制分为三个层级. 第一级,远程主机IP地址验证.检查是否允许远程主机IP地址访问RMI服务. 第二级,远程用户信息验证.检查用户名称和密码是否正确,用户是否启用等. 第三级,远程服务及接口方法验证.检查用户是否有权访问某个RMI服务以及服务下的指定接口方法. 3.2.1.2…

前一节我们实现了基于RAW API的UDP服务器,在接下来,我们进一步利用RAW API实现UDP客户端. 1.UDP协议简述 UDP协议全称是用户数据报协议,在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包,是一种无连接的协议.在OSI模型中,处于传输层,是IP协议的上层协议.UDP有不提供数据包分组.组装和不能对数据包进行排序的缺点,也就是说,当报文发送之后,是无法得知其是否安全完整到达的. UDP协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据包的形式.一个典型的数据包就是一个二进制数据的传输单位.每一个…

对于Modbus协议栈的整个开发内容,前面已经说得很清楚了,接下来我们说明一下与开发没有直接关系的内容. 首先,关于我为什么开发这个协议栈的问题.我们的初衷只是想能够在开发产品时不用每次都重写这一部分,而是可以不断的改进和使用达到复用的目的.当然在后来,我们觉得不只是我们自己可以使用,也可以将其公开,让任何愿意使用的人使用.源码网址是:https://github.com/foxclever/Modbus 其次,Modbus协议有国标,包括三个文件.我们这个协议栈就是按照国标开发的标准协议,但不…

前面介绍了如何通过fxml文件编排界面布局,可是光有静态界面根本没法处理业务,必须另外书写业务逻辑的代码,方能响应各按钮的单击事件,并将业务结果即使呈现到界面上.显然,fxml内部写不了Java代码,同时入口程序已经把控件都托管给了fxml文件,也无法在Application代码中干预控件的操作.既然整个界面都托付给了fxml,那么解铃还须系铃人,只能且必须由fxml指定后续的逻辑控制器.具体做法是在fxml的根节点中添加属性“fx:controller”,通过该属性设置当前界面的控制器路径.比…

在开发过程中,我们常常会碰到一种情况就是,在一个controller里面,经常要放很多复杂的控制,最常用的就是tar切换.tar切换,原理就是在一个controller里面,显示另一个controller的view. 如果发现:控制器的view还在,但是view上面的数据不显示,极大可能是因为:控制器被提前销毁了 一个控制器的view是可以随意调整尺寸和位置的 一个控制器的view是可以随意添加到其他view中 如果将一个控制器的view,添加到其他view中显示,那么要想办法保证控制器不被销毁…

(1)LeapMotion系统识别和追踪手,手指,以及根手指类似的工具,这个设备运行在一个极小的范围,这个范围拥有个高精度,高跟踪频率可以记录离散的点,手势,和动作. (2)LeapMotion控制器使用的是光学传感器和红外线,当控制器在其标准操作位置,有大约150度的视野时光学传感器直接沿y轴向上.在控制器上面(2英尺到1英寸)LeapMotion控制器的有效范围从25到600毫米.控制器有一个明确的.高对比度的视图对象轮廓时,控制器的检测和追踪效果最好.                  …

比例控制往往会存在稳态误差(该结论适用于0型对象) 由比例度的定义和意义,比例增益Kc越大,即直线的斜率越大,则,越快达到平衡,稳态误差越小,因此在保证系统相对稳定性一定的条件下,总是希望比例增益越大越好(具体理解可以参考郑辑光等编写的<过程控制系统>P100). 增大比例增益确实是一种减小稳态误差的方法,但是,这个对系统的要求比较高,比如完全线性,并且控制机构具有较快的响应速度,还要保持系统的稳定. 另外一种方法就是灵活调整直流分量,通过把曲线的上下移动来消除稳态误差(这句话说的很不专业,但…

[Openwrt项目开发笔记]系列文章传送门:http://www.cnblogs.com/double-win/p/3888399.html 正文: 在上一节中,我们已经搭建了MySQL数据库了,因此在这一节中,我主要讲解php的安装,以及php的运行环境Nginx的安装.参考(http://www.right.com.cn/forum/thread-89216-1-1.html) 一.PHP安装 1.安装php软件包. opkg updateopkg install php5 php5-mo…

变积分PID可以看成是积分分离的PID算法的更一般的形式.在普通的PID控制算法中,由于积分系数ki是常数,所以在整个控制过程中,积分增量是不变的.但是,系统对于积分项的要求是,系统偏差大时,积分作用应该减弱甚至是全无,而在偏差小时,则应该加强.积分系数取大了会产生超调,甚至积分饱和,取小了又不能短时间内消除静差.因此,根据系统的偏差大小改变积分速度是有必要的. 变速积分的基本思想是,设法改变积分项的累加速度,使其与偏差大小相对应:偏差越大,积分越慢:反之则越快,有利于提高系统品质. 设置系数f…

[引言] 本系列教程就有关CC2530单片机应用入门基础的实训案例进行分析,主要包括以下6部分的内容:[1]CC2530微控制器开发入门基础.[2]通用I/O端口的输入和输出.[3]外部中断初步应用.[4]定时/计数器的定时应用.[5]串行通信接口应用.[6]A/D转换器数据采集应用. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------…

分类: 开发学习笔记2013-06-21 09:44 26043人阅读 评论(5) 收藏 Android开发笔记 1.控制台输出:called unimplemented OpenGL ES API 调用了未实现的OpenGL ES API函数,一般由于导入的第三方库如地图库,里面有用到OpenGL,但是模拟器的硬件默认是没有这个的,所以需要我们编辑模拟器Emulation Options选项勾选 Use Host GPU 然后重启模拟器再尝试,如果还是这个错误,那么我们只好用真机测试了. 2.…

前面介绍了FXML的基本格式及其控制器的用法,算是打通了FXML方式的编码流程.程序界面通常保持固定尺寸,不过有时也允许用户拖曳窗口大小,不拖不打紧,一拖就可能坏事.像之前的登录窗口,没拖的时候界面如下图所示. 现在开始慢慢把窗口拖长,拖到一半停下来,此时登录界面如下图所示. 乍看过去,界面上的各控件大小保持不变,且始终居中显示,没发现什么问题.可是继续拖长窗口,突然之间这些控件乾坤大挪移,用户名区域顶到了第一行,登录按钮跟着顶到了第二行,变化后的界面效果如下图所示. 之所以出现控件排版错乱的问…