PIV制御はどのように実行されますか？

PID制御の代わりにPIV制御の実験を検討しています。PIDとは異なり、PIV制御では、インターネットや文献に関する説明はほとんどありません。この方法を説明する情報源はほぼ1つあります。これは、Parker Motionによる技術論文です。

（ラプラスドメインにある）制御方法図から理解できることは、制御出力は次の合計に要約されるということです。

Kpp *（位置誤差の積分）
-Kiv *（測定された速度の積分）
-Kpv *（測定速度）

私は正しいですか？ありがとうございました。

control otherservos pid

— アイベルク・オズギュル
ソース

私はそのようなことを聞いたことがなく、正直なところ、頭字語は非常に奇妙です。位置制御について話している場合、速度は導関数と同じではないでしょうか？興味深いのは、位置誤差の積分が存在しないことです。つまり、PDコントローラーに位置情報の2つのソース（測定位置と速度の積分）があるようです。あなたの質問に答えられるように記事をリンクしてもらえますか？

— ジョージブリンデイロ

PIV制御はここで説明されています：parkermotion.com/whitepages/ServoFundamentals.pdf

— AyberkÖzgür13年

これは基本的に、カスケードコントローラーの形式です。ここで少し説明しました：en.wikipedia.org/wiki/PID_controller#Cascade_control

— ガイサートン

回答:

従来のPIDトポロジと、ホワイトペーパーで言及されているいわゆるPIVトポロジとの間には、3つの基本的な違いがあるように思えます。

望ましい速度は位置誤差に比例すると想定され、項がこれを調整します。 $K_p$
積分誤差ゲインは、位置ではなく速度の定常状態誤差を除去するように機能します。ただし、アイテム＃1により、基本的に同じことです。 $K_i$
速度推定値は（位置誤差の導関数を考慮する代わりに）項を通じて直接供給されます。 $K_v$

論文では、このトポロジの主な利点は、チューニングが簡単であるということです。

コントローラーの出力は次のように形成されます。

$e_\theta=\theta^*-\theta\\ e_\omega = (K_pe_\theta-\hat{\omega})\\ \text{output} = \int K_ie_\omega dt - K_v\hat{\omega}$

もちろん、おそらくこれをプログラミングするので、積分は次のようにアキュムレーター変数に置き換えられます。

$e_\theta=\theta^*-\theta\\ e_\omega = (K_pe_\theta-\hat{\omega})\\ \text{integral} = \text{integral} + K_ie_\omega \Delta t \\ \text{output} = \text{integral} - K_v\hat{\omega}$

— ジョージブリンデイロ
ソース

推定角速度

、独自の係数持つ

権利を？

\hat{ω}

$\hat{\omega}$

K_{p v}

$K_{pv}$

— アイベルクÖzgür13年

また、PIVは実際にはあまり役に立たないため、人気がありません。

— アイベルクÖzgür13年

はい、あなたは正しいです、私はそれを追加するのを忘れました。問題がどれほど有用であるかはわかりません...それは正当なものですが、標準的な文献には見られません。それはおそらく彼らのニーズに合ったために内部で開発されたものですが、PIDとそれほど違いはありません。

— ジョージブリンデイロ

PIVを使用して、脚付き車輪システムの車輪を調整しています。ホイールの形状が不規則であるため、位置が重要です。ただし、通常の状況では、速度を調整する必要があります。PIVは両方を考慮に入れており、PIDよりも優れた結果をもたらします。

— sylvain.joyeux

@AyberkÖzgür事実上すべての商用モーションコントロールシステムは、これに類似したカスケードPIDコントローラーのバリエーションを使用しています。たとえば、Parker、Baldor、ACS、Copely、ACS、Delta-Tau ... PI速度ループに対するこの種の比例ゲインのみの位置ループは非常に一般的ですが、異なるベンダーには確かにわずかなバリエーションがあります。通常、システムには電流ループとさまざまなフィードフォワードコンポーネントがあります。趣味のサークルでは、パフォーマンスが単純さよりも懸念事項ではないため、IMOの人気が低いのは事実です。

— ガイサートン16

PIDループと、ゲインが等しいいわゆるPIVループは、外乱に対する応答が同じである必要があるため、外乱応答が良いか悪いかの主張がなぜなのかわかりません。

前述のように、微分「キック」は少なくなります。これは、鋭い入力を与える場合に良いことです。

さらに、アンチワインドアップの実装方法によっては、インテグレーターの飽和状態から抜け出したときにいくつかの利点があります。

ほとんどの場合、いわゆるPIVループは、閉ループ伝達関数のゼロに影響を与える方法にすぎません。これは、コントローラー出力が（ラプラス表記）である、より一般的なスキームの特殊なケースです。

Y （ s ） = \frac{k_{f 私} うん （ s ） - k_{b 私} バツ （ s ）}{s} + （ k_{f p} うん （ s ） - k_{b p} バツ （ s ） ） + （ k_{f d} うん （ s ） - k_{b d} バツ （ s ） ） s

$Y(s)=\frac{k_{fi}U(s) - k_{bi}X(s)}{s} + \left(k_{fp}U(s) - k_{bp}X(s)\right) + \left(k_{fd}U(s) - k_{bd}X(s)\right)s$

Y

$Y$

U

$U$

X

$X$

k_{x x}

$k_{xx}$

k_{b x}

$k_{bx}$

k_{f x}

$k_{fx}$

$k_{bp}=0$ $k_{bd}=0$

— ティムウェスコット
ソース

本当にティム？こちらのページ3-26web.stanford.edu/class/archive/ee/ee392m/ee392m.1056/…を参照してください。これは基本的に同じ構成です...つまり、これは「plain ol」PIDと同等であると言っています。ループオーバー位置？少なくとも、「速度」推定ボックスの中に何があるかは重要だと思うでしょう。そして、それらが同等である場合、なぜ誰もがモーションコントロール用のカスケードコントローラーに煩わされるように思われますか？

— ガイサートン16

業界では、このタイプの制御はまだ一般的にPID制御と呼ばれ、多くのアプリケーションを見てきました。主な利点は、設定点の急激な変化によって引き起こされる「微分キック」を除去するという事実に由来するため、設定点の追跡が最も重要なアプリケーションに役立ちます（外乱の高速除去よりも）。http://www.controlguru.com/wp/p76.htmlを参照してください。

PIDとPIVの派生キックの違いを示す画像 http://controlguru.com/wp-content/uploads/2015/08/pidkickbig.jpg

— ddevaz
ソース

— 参考