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小澤 發問時間: 科學工程學 · 1 0 年前

[自動控制]請問比例控制~

我在知識 中找相關的問題

看到一段話:

比例控制是一種最簡單且直觀的控制方式,當僅有比例控制時,系統輸出會存在穩態誤差(Steady-state error),且無法完全消除外界所加入的固定擾動。

是指只靠比例控制的話,只要有外界的disturbance存在,就永遠無法達到我們想要的輸出值了嗎?

可以把比例控制解釋得詳細一點嗎?

不太懂耶~

2 個解答

評分
  • 1 0 年前
    最佳解答

    假設以一個加熱系統做例子,如果要加熱至100℃,你的設定值(Set Point,SP)就是100℃,例如溫度偵測器(Sensor)回授(Feedback)回來的溫度(Process Value,PV)是室溫的20℃,這時SP減PV得到的誤差(Error)就會乘上比例項的數值,所得到的數值(Manipulate Value,PV),PV值一般是用百分比(%)為單位輸出控制,例如這個加熱系統是使用蒸氣加熱,PV值就是代表控制蒸氣閥門(就像水龍頭)開度,全關就是0%,全開就是100%。

    你可以調整比例項讓加熱系統維持在100℃,當SP和PV有差異時,運算結果輸出的MV值會控閥門開度藉以控制水蒸氣的量達到系統的穩定在100℃。

    如果現在有需求將加熱系統要求至120℃,會將SP設定到120℃,這時必需再調整比例項,否則就會有你所謂的穩態誤差(Steady-state error),因為溫度上不去,一般工廠有關比例項的調整都是由儀控工程師調整,而且鎖住,一般生產作業員是不去更動,所以這時就要靠積分項,讓Error對時間(取樣時間,Sampling Time)積分,讓MV增加達到蒸氣閥門開度的控制,直到Error等於‘0’,讓系統在120℃穩定下來。

    所以我們將積分項又叫做Rest-Error項。

    不知有看有沒有懂,簡單的說:要靠積分項消除穩態誤差,外界的干擾大多來自設定值的更動。

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  • 1 0 年前

    簡單來說比例控制器

    就是一個很簡單的放大器

    在控制器的輸出訊號與輸入訊號間

    只是一個常數的比例關係

    又稱為靜態補償器

    至於會不會產生穩態誤差則要看其系統及輸入

    有時候只裝一個比例控制器也是可以消除穩態誤差的

    要視其系統的type及輸入為哪一種(step或ramp之類的....)

    比例控制器畫在bode plot是屬於一條橫直線

    所以無法增加或降低系統的頻寬

    所以對消除雜訊沒什麼幫助

    假如若是要消除穩態誤差==>建議選擇pd控制器

    假如要是要消除雜訊==>可選擇pi控制器

    假如要消除二項建議使用相位領先落後控制器

    參考資料: 自己
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