要想讓一條運動軸快速可靠地移動到目標位置，使用比例增益往往是必要的。即便是實際狀態(tài)與目標狀態(tài)之間的微小誤差也會使僅僅使用比例控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構移動到目標設定點。

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系統(tǒng)的機械現(xiàn)實，例如一個液壓閥的零點特性的變化或者移動部件（靜態(tài)或動態(tài)）之間的摩擦，可能會阻止系統(tǒng)撞擊目標?？刂品匠淌街械姆e分器部分會積累一段時間的誤差，最終會增加必要的輸出量來讓執(zhí)行機構移動。


微分增益的作用是在比例增益增加的時候提供電子阻尼，來幫助保證執(zhí)行機構不會震蕩。微分增益工作的好壞取決于一些關鍵因素，例如反饋設備輸出值的分辨率以及是否嚴格遵守已知的采樣時間。既然微分增益是用于速度誤差量的倍數(shù)因素，那么運動軸的速度得到精確確認是至關重要的。


03閉環(huán)控制中的前饋


閉環(huán)控制系統(tǒng)的有效性取決于系統(tǒng)對于實際的系統(tǒng)測量值和目標值之間的誤差的響應。然而，使用基于PID控制的限制條件是至少要有一些誤差，否則就不會有任何運動。在許多應用中，這不是問題，不過在誤差發(fā)生之前對需要的輸出有個估計還是可以增強對運動跟蹤的精度和平滑度。這就是前饋增益發(fā)揮作用的地方。


與用于反饋誤差的PID增益不同，前饋增益乘以目標速度和加速度，經(jīng)過求和得出對于輸出的貢獻。


前饋真的僅僅是被用作預測因素的開環(huán)增益。它們在液壓系統(tǒng)中特別有用，一部分原因是流體的特性以及液壓流體在一個液壓缸內(nèi)的桿側的工作方式和在活塞的開放側的工作方式的物理性差別。通常要求采用不同的增益來獲得在每個運動方向上想要的活塞的速度及加速度。


在理論上，如果預測增益計算正確，當系統(tǒng)移動時應該不會有誤差。在真實的世界里，系統(tǒng)不會完美地工作。始終要記住系統(tǒng)穩(wěn)定性，目標是使用預測方式來使系統(tǒng)能夠在期望的運動輪廓的90%到95%范圍內(nèi)工作。那么PID算法的糾錯能力僅僅需要處理5%到10%。


在確保精確的系統(tǒng)運作的同時，使用可編程運動控制器具有額外的優(yōu)勢，即可以使控制參數(shù)快速簡單地改變來滿足不斷變化的生產(chǎn)的需求?？梢酝ㄟ^以太網(wǎng)從一臺監(jiān)控PLC或計算機下載新的設定值，以啟用新的部件類型，而且對于參數(shù)多久可以改變一次沒有限制。


使用電子運動控制器更加嚴密的控制運動輪廓帶來了額外的好處，可以讓運動更加平順、減少機器的沖擊和振動、減少維護成本、以及延長機器的使用壽命。出現(xiàn)這些好處的同時也改善了生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和一致性。
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