Varíe el factor de integración de un integrador opamp

R1 y C, sin R2, forman un integrador de amplificador operacional. Ajuste cualquiera de los valores, por supuesto, R1 es más fácil de ajustar que la C, para ajustar la ganancia.

R2 hace otra cosa, forma una constante de tiempo con C, convirtiéndolo en un filtro de paso bajo, con ganancia de baja frecuencia R2 / R1 y frecuencia de esquina controlada por el producto R2.C.

Alternativamente, podría considerarlo como un integrador que trabaja para AC, y R2 limita la ganancia de DC a un valor razonable y controlable, en lugar de infinito (teórico) o la ganancia de bucle abierto del amplificador operacional (práctico)

Las ganancias de compensación se ven afectadas por el PID al sumar uniones, por lo que las variables deben ser independientes.

Es posible que la compensación de fase y frecuencia también deba incluir compensadores de avance de fase con la adición R en serie con las tapas integradoras para mejorar la estabilidad en el margen de ganancia o el margen de fase de la unidad de bucle cerrado.

Hice un simulador para esto Ver comentarios.

Estos no son necesariamente los mejores factores k para Kp, Ki, Kd. Uno puede trazar / simular un sig. gen. Respuesta del filtro PID. [Hice esto] [2]

Para una respuesta de dominio de tiempo intuitiva, considera esto.

Si inyecta una onda de triángulo lenta a los 3 amplificadores operacionales para obtener ganancias \ $ k_p, k_i, k_d \ $;
- el amplificador P solo produce un triángulo
- el derivado o D amp produce una onda cuadrada con Vpp / R = Ic = CdV / dt
- La salida Integral o I amp es casi una onda sinusoidal, pero para DC es una rampa constante.

Para una respuesta de frecuencia de un control PID, considere esto:

• La respuesta I es un integrador con una pendiente LPF de -6dB / octava como un amplificador de refuerzo de bajos pero integra DC
• la respuesta D tiene una pendiente de HPF de + 6dB / octava como un amplificador de refuerzo de agudos
• la banda media del filtro I y D da como resultado una muesca que se desplaza de acuerdo con las ganancias I y D hasta que se agrega el amplificador de ganancia proporcional.
• el P Amp eleva el nivel de muesca de la banda media y con suficiente ganancia aplana la banda media por completo
• sin embargo, en un sistema de circuito cerrado, se supone que el PID reduce la deriva de CC a largo plazo con el integrador, reduce el ruido de HF con la ganancia del amplificador D y reduce el error de banda media con una ganancia proporcional alta.
• en última instancia, depende de la inercia del sistema, la reducción de ruido, la estabilidad, el exceso de pasos y la velocidad de giro deseada para la planta o la respuesta servida deseada y la potencia de los actuadores, la elección de sensores de realimentación y el uso de PID y otros tipos de retroalimentación que permite ser estable.