自整定PID算法 和线性二次型

资 源 简 介

自整定PID算法 和线性二次型

详 情 说 明

自整定PID与线性二次型控制在直流电机调速中的应用分析

在直流电机调速系统中，自整定PID算法和线性二次型控制(LQR)是两种常见的控制策略。该系统以电机转速预定值(rin(t))作为输入量，实际转速(rout(t))作为输出量，通过PWM方式调节直流电机转速，并使用10线光电码盘作为速度反馈传感器。

核心控制要素包括： 转速单位统一采用转/分钟(转/min) 系统偏差直接体现为设定值与实际值的转速差 执行机构采用PWM调速方案 反馈环节依赖光电编码器脉冲计数

自整定PID的优势在于能自动调整比例、积分和微分参数，适应负载变化。当电机负载特性改变时，该算法可以实时优化控制参数，保持系统响应性能。

线性二次型控制则通过状态空间建模，将控制问题转化为代价函数最小化问题。对于电机调速系统，LQR需要考虑转速误差和控制量(PWM占空比)的平衡，设计出最优的状态反馈矩阵。

实际应用中需要解决的关键问题包括：如何建立准确的电机数学模型，如何处理编码器测量噪声，以及在动态过程中如何平衡响应速度与稳定性。这两种方法各有特点，自整定PID更易实现，而LQR在理论最优性方面更具优势。