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廈門航拓電氣有限公司
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MDV60A0022-5A3-4-00
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在實(shí)際工作過程中，系統(tǒng)給出給定值（也可稱為期望值），測量環(huán)節(jié)測量出的實(shí)際輸出值反饋給系統(tǒng)，且將與期望值產(chǎn)生偏差e。而PID控制器的作用就是糾正該偏差e。在具體應(yīng)用時(shí)，我們可具體問題具體分析，根據(jù)實(shí)際需要選擇P、PI、PD、PID不同的組合方式。實(shí)際操作過程中，機(jī)器人的控制系統(tǒng)調(diào)試過程的關(guān)鍵便在于調(diào)節(jié)比例、積分、微分這三個(gè)環(huán)節(jié)的系數(shù)。有了算法，該如何與機(jī)器人結(jié)合呢？我們舉個(gè)例來說明。我們以輪式機(jī)器人為例，為了使得機(jī)器人可以敏捷、穩(wěn)定地行走，我們需要對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人本體的伺服電機(jī)進(jìn)行控制，那么首先需要對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器本身的PID進(jìn)行調(diào)節(jié)。然后，為了控制效果更精確，系統(tǒng)還會(huì)采用開放式多軸運(yùn)動(dòng)控制器（PMAC），而該控制卡也可以進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，這種機(jī)器人的控制系統(tǒng)可簡化成如下流程。那么，這比例、積分、微分這三個(gè)環(huán)節(jié)在機(jī)器人系統(tǒng)中究竟起到怎樣的作用呢？三個(gè)環(huán)節(jié)各有各的特色，讓我來分別看一下：比例P：它可以反映機(jī)器人“當(dāng)前”的行進(jìn)速度與控制人員給定值之間的偏差，KP越大，系統(tǒng)調(diào)節(jié)的就越快，但是過大之后就會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定；積分I：它可以反映機(jī)器人的“累計(jì)”偏差，只要有誤差，積分環(huán)節(jié)就會(huì)調(diào)節(jié)，最后會(huì)調(diào)整使得系統(tǒng)無偏差，即使得機(jī)器人達(dá)到操作人員給出的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；微分D：它可以“提前”預(yù)見機(jī)器人運(yùn)動(dòng)偏差的趨勢，在還沒有形成以前，超前地消除誤差；三個(gè)環(huán)節(jié)中，積分I環(huán)節(jié)和微分D環(huán)節(jié)不能單獨(dú)使用，必須結(jié)合比例P環(huán)節(jié)一起使用才行。在該系統(tǒng)中，操控人員通過電腦與機(jī)器人進(jìn)行人機(jī)交互，給出相應(yīng)的控制指令（比如停止、前進(jìn)等），伺服驅(qū)動(dòng)的PID對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行初步控制，伺服電機(jī)的測量信號(hào)反饋給開放式多軸運(yùn)動(dòng)控制器，然后該控制器的PID會(huì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行再次細(xì)調(diào)，使伺服電機(jī)運(yùn)行得更平穩(wěn)，從而完成控制人員對(duì)輪式機(jī)器人的各種操作指令。
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