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PID和PWM 功能块
分享主题
PID控制器和PWM脉宽调制
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教学目标
掌握PID控制器调节属性、P调节的计算公式
掌握PWM脉宽调制计算公式
教学重点
理解机组PID调节的程序段
本内容
PID功能块
此功能块生在程序中成一个 PID 控制器,PID控制器的系统偏差 ERR 由引用变量 SP 和受控变量 PV 之间的差值得出
PID 控制器带有独立 gain、ti、td 设置
可以分别启用 P、I 和 D 组件
功能块表现形式
在 ST 中的表示形式:
PID_Instance (SP:=ReferenceVariable, PV:=ControlledVariable, MODE:=OperatingModes, PARA:=Parameter, FEED_FWD:=Disturbance, YMAN:=ManualManipulatedValue, Y:=ManipulatedVariable, ERR=SystemDeviation, STATUS=StatusOfOutput_Y) ;
参数介绍
计算公式
LCU程序中参数介绍
(* 有功调节参数 MAN *)
p_mode.en_p:=1;
p_mode.en_i:=0;
p_mode.en_d:=0;
p_para.gain:=5.0;
p_para.ti:=t#20s;
p_para.td:=t#2s;
p_para.ymax:=600.0;(* 建议同有功最大值 *)
p_para.ymin:=0.0-p_para.ymax;(* 建议同负有功最大值 *)
PWM功能块
此功能作用是将模拟量信号转换为数字输出信号
应用举例:关于传动装置驱动器的常规信息 ,通常二进制传动装置驱动器由两个二进制信号 Y_POS 和 Y_NEG 执行。 在电机上输出 Y_POS 相当于信号顺时针旋转,输出 Y_NEG 相当于信号逆时针旋转
功能块表现形式
在 ST 中的表示形式
PWM_Instance (X:=InputVariable, R:=ResetMode, PARA:=Parameters, Y_POS=Positive_X_ValueOutput, Y_NEG=Negative_X_ValueOutput) ;
参数介绍
LCU程序中的参数
P_pwm_para.t_period:=t#5s;(* 调节周期 *)
P_pwm_para.t_max:=t#4s;(* 最大脉宽 *)
P_pwm_para.t_min:=t#0ms;(* 最小脉宽,此处未用 *)
P_pwm_para.up_pos:=600.0;(* 建议同有功最大值 *)
P_pwm_para.up_neg:=0.0-P_pwm_para.up_pos;(* 建议同负有功最大值 *)
p_up_t_min:=t#400ms;(* 增最小脉宽,注意此处必须为毫秒单位 *)
p_down_t_min:=t#400ms;(* 减最小脉宽,注意此处必须为毫秒单位 *)
P_MINBAND:=20.0;(*(TIME_TO_REAL(IN:=p_up_t_min)*(P_pwm_para.up_pos-P_pwm_para.up_neg))/(TIME_TO_REAL(IN:=(P_pwm_para.t_max-P_pwm_para.t_min))*p_para.gain)*)
计算公式
机组LCU程序中PID调节程序
(* 脉冲调节 *)
P_PID(SP:=P.SET_VALUE,PV:=P.CURRENT_VALUE,MODE:=P_MODE,PARA:=P_PARA,
FEED_FWD:=P_FEED_FWD,YMAN:=P_YMAN,Y:=P_Y);
P_PWM(X:=P_Y,PARA:=P_PWM_PARA,R:=P_RESET);
调节脉宽计算公式:
增脉宽T_on=t_period*(gain*ERR)/up_pos 备注: (ERR= SP - PV)
减脉宽T_on=t_period*(gain*ERR)/up_neg
正常调节时,调节脉宽按上述计算公式进行调节。正常调节的前提是ERR 的值要大于P_MINBAND,即差值大于20MW按上述的计算公式调节
若差值小于20MW且大于6MW,按最小脉宽调节,即设定值大于实测值时脉宽固定增400ms,设定值小于实测值时脉宽固定减400ms
参数中其它需要注意的,
P_pwm_para.t_period:=t#5s;(* 调节周期 *),每5秒内只调节一次
P_pwm_para.t_max:=t#4s;(* 最大脉宽 *),计算出的调
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