Отчего же у Вас "накапливается" интегральная часть? (Она и должна накапливаться, но понятно, что Вы хотели этим сказать.) Потому, что надо ограничивать скорость нарастания задающего параметра, учитывая максимальную механическую мощность. А еще неприятной особенностью Ваших желания является то, что интегральный член одинаков в начальной и конечной точке. Поэтому рассогласование должно быть разных знаков во время пути.

Сначала привод "хронически" отстает от задания, соответственно Ингер часть постоянно растет.
Чтобы ее обнулить - привод перебегает задание - и медленно сползает к нужной координате.
Вроде все логично, но не так как хотелось.

Вот, Вы все понимаете. Если бы была пружинка, то этого бы не было. Выход - не включать интегратор до поры... Или ограничить скорость нарастания задатчика и уменьшить "хроническое отставание". Но это не поможет кардинально. Проблема еще осложняется тем, что Вы не контролируете ток мотора, а используете ШИМ по напряжению. Но даже при включении обратной связи по току контролируется момент, - т.е. ускорение. При этом хорошо можно регулировать скорость, но не положение. А положение хорошо управляется шаговыми или иными двигателями с вращающимся полем, для чего они и были придуманы. Их основное преимущество в том, что их можно остановить при ненулевой скорости, чем устраняется проблема причаливания. При этом "внезапно" образуется глубокая потенциальная яма. Возникают высокочастотные колебания относительно малой амплитуды, которые принято гасить с помощью жидкого трения. Есть даже такие специальные устройства с силиконовым маслом.

А зачем в контуре положения ПИД-регулятор?
П- регулятор, и никаких проблем и диф. уравнений. будет и быстродействие и точность.
Переходная характеристика-экспонента. Без перерегулирования.
Можно сделать переменный коэффициент усиления-при большом рассогласовании один,
при малом-другой.

Вот именно- т.е испольнительный механизм никогда не доползет до нужной точки. Именно в силу экспоненты. Для этого и вводят интегральную часть в регулятор. А дифференциальная борется с овершотами (перелетами) и определяет скорость перестройки.
А вот для отсутствия дрожания очень полезна зона нечувствительности. Вопрос- по каким критериям выбирать ее размер и нужне ли гистерезис. Хотелось бы рассмотреть особенности реализации алгоритма и для случая датчика положения без люфта (прямо на валу сервомотора) так и с датчиком положения с упругой связью и люфтом (зубчатый ремень например)

Нужной точки не достичь никогда. Погрешность будет определяться
датчиком положения. Да,ещё. Перемещение есть интеграл от скорости.
Наличие интнгратора в контуре перемещения плюс интегральная составляющая регулятора положения дадут фазовый сдвиг более 90 град.
А это уже колебательный переходный процесс. Не исключено, что это
можно устранить регуляторами сложной структуры, но стоит ли игра свеч, если нужно, как я понял, управлять тележкой?
Ещё я думаю, что и контур скорости не помешал бы.

Совершенно нормальным является построение трехконтурной САУ перемещением ( контур тока, охвачен контуром скорости, который охвачен контуром перемещения ).
Для примитивных случаев достаточно одного контура перемещения с П-регулятором.

Это же не адронный коллайдер. Этими вопросами уже лет эдак 50 занимаются.
Хотелось найти готовые алгоритмы синтеза?
Типа: постоянная времени больше того - значит синтез лучше использовать так.
Масса груза больше того-то - тогда лучше так.

К сожалению, в книжках пишут обзорно, общие вопросы.
Погрязли в этом операторном вычислении. И только в свежих книжках стали писать что это примерный способ, что на самом деле нет никаких прямых ЛАЧХ.
Написали пару закарючек - и решили что это и будет регулятор. А реализовывать видимо его никто и не собирается.

Видел пару покупных контроллеров - и там банальный ПИД заложен.

Сообщение отредактировал IMAndrew - Jan 28 2014, 13:18

Это Вы о чем?

Если Вы взялись за задачу, так и решайте ее тем методом, который Вам доступен.
Кому-то доступен операторный, кто-то решает дифф.ур-ы, кто-то методом тыка.
Не помогают советы здесь или где - учитесь сами.
Не можете сами - заказывайте работу. На форуме есть раздел "Предлагаю работу".
Не можете ничего из этого - меняйте профессию.

P.S.
Например, иногда делают ссылку на то, как просто реализован сервопривод печатающей головки в принтерах.
А там и нет сервопривода по положению (как правило), там есть контроль прохождения нужного положения, что далеко не одно и то же.




Не поверите, но именно в книжках и прочих талмудах они (алгоритмы ) и изложены.
Вот, к примеру - читайте, изучайте, используйте:
 DCMotorWithInertiaDisk.pdf ( 687.69 килобайт ) Кол-во скачиваний: 330


По методам настройки ПИД:
 _____________.pdf ( 383.92 килобайт ) Кол-во скачиваний: 921

 352167.pdf ( 311.05 килобайт ) Кол-во скачиваний: 351

 364276.pdf ( 392.14 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1205



По системам подчиненного регулирования Шрайнера я Вам высылал.

Практически Ваш случай:
Servo control of DC-brush motor
 Servo_drive.pdf ( 464.17 килобайт ) Кол-во скачиваний: 546

Спасибо за книжки!
Думаю многим может пригодится!
Заодно посмотрим сколько скачиванием будет. Одно мое уже есть.

Заказ работы уже давно разместил.

Ну и отлично.
За сим - откланиваюсь.


Сообщение отредактировал Herz - Jan 28 2014, 12:45