Настройка хитрого ПИД регулятора, для электронного дросселя Опции

[K.Viktor]

Здравствуйте!

Возможно, кто-нибудь из вас сталкивался с подобной проблемой.

Проблема вот в чем. Делаю блок управления электронным дросселем автомобиля. По сути это сервопривод с коллекторным мотором, понижающим редуктором и датчиком (переменный резистор) на выходном валу. Конструкция, аналогичная авиамодельной сервомашинке - только в 10 раз мощнее.

Соответственно, мотор заслонки управляется с микроконтроллера при помощи ШИМ сигнала.

Реализован "классический" алгоритм ПИД-регулятора, вот кусок си-кода:

Код

en0=angle - servo_pos;
integral_term = SumE / 73.5;                    // Divide by the sampling frequency
derivative_term = en0 - en1;
integral_term = integral_term * ki;            //  Ki
derivative_term = derivative_term * kd;        // Kd
Cn = en0 + integral_term + derivative_term;    // Sum the terms
Cn = (Cn * kp);                         //Kp
en1 = en0;

Где, angle - требуемое положение, servo_pos - фактическое положение сервы
сооветственно Cn - выход на ШИМ, ki kd kp - коэффициента ПИДа.

Алгоритм работоспособен, заслонка поворачивается и с хорошей точностью попадает на заданное положение.

НО. У нее есть как-бы люфт. То есть, если нажать на заслонку пальцем - она сначала поворачивается, потом из-за накопления ошибки I-звена плавно возвращается на заданное положение. Такое ощущение что недостаточно большой коэффициент P.
Но проблема в том, что любое дальнейшее увеличение любого коэффициента приводит к "раскачке" системы - возникает довольно длительный переходный процесс, или вообще незатухающие колебания.
Так же был опробован "частотный" метод подбора коэффициентов ПИДа - безрезультатно. Заслонка работает, но есть "люфт".

Проблема не в "механике". Точно на той же плате и заслонке абсолютно нормально работает "заводской" софт, у заслонки "люфта" нет вообще. То есть, проблема явно в реализации алгоритма.

Подскажите, пожалуйста - в какую сторону копать... Вообще, применим ли пид в подобных системах?

[_gari]

В задаче ТС почти "темный лес " с кинематикой, т.е. что и как работает толком не понять.
С другой строны вроде ясно, что задача касается управления оборотами ДВС через датчик педали "газа" и датчик положения др. заслонки.
ТС уже высказал предположение, что его текущий алгоритм возможно не совсем тот.
Как чек, который уже 30 лет за рулем, думаю, что его преположение не лишено оснований.
Рассмотрим основыне режимы движения авто:
разгон - постоянная скорость;
торможение- постоянная скорость.
Т.е. большую часть времени, заслонка дроселя находится в фиксированном положении и лиш иногда это положеие изменяется.
Кроме того, есть такая штука, как тремор, т.е. непроизвольное движение тела, и если система АР его не учитывает, то она уже обречена на болтанку. Это не считая других дестабилизурующих факторов, типа: изменения скорости потока, вибрации, температуры и т.п.
Таким образом можно сказать, что система АР при малых рассторойках, должна стремиться удерживать свое текущее положение (положение равновесия), а при больших расстройках, должна переходить в новое положение равновесия.

Собственно первый пост ТС о том и повествует, что текущее положение равновесия его система удерживает плохо, несмотря на то, что, в целом, измения положения она отслеживает.