PID控制的本质

freedom1

第九章PID 控制器
: ?1 X. G! o/ X9.1数字PID
8 o6 v( _1 R' \- ~4 m$ ?( w1.1 PID控制的本质
' i/ |- ?+ [9 n# Y是一个二阶线性控制器
定义:通过调整比例、积分和微分三项参数，使得大多数的工业控制系统获得良好的闭环控制性能。
1.技术成熟
2.易被人们熟悉和掌握
3.不需要建立數学模型
! S* O/ n& ?/ }/ C4 Z- [.控制效果好
5.鲁梓性
一标准数字PID算法
通常依据控制器输出与执行机构的对应关系，
将基本数字PID 算法分为位置式PID 和增量式PID 两种。
1.位置式PID控制算法
: f1 t2 {8 |$ {! P) {基本PID控制器的理想算式为
de(1)
. m+ F; Y+ d9 @1 ju(t)= K,e(1)+
, r( e  D8 z# g! {' p2 RLel)d+Ij
) f2 J3 g+ [8 o9 G% s) xdt
6 ^) z" e8 q; d" M. t# MTh
. \) \4 s1 @$ x/ |9 X# P. ~(1)
式中
u()一-控制器 (也称调节器)的输出:
e(t)- - -控制器的输入(常常是设定值与被控量之差，即()=()-():
Kp一
* t8 z: `5 q5 E" u6 B* e  D+ V0 Y控制器的比例放大系数:
Ti -- -控制器的积分时间:
& M6 Y% N; t* jTa--控制器 的微分时间。
  J8 f5 O. J& k& n4 a设u(k)为第k次采样时刻控制器的输出值，可得离散的
5 X3 O4 _! @# lPID算式
; T& D5 @5 Q8 }6 m) pu(k)= K,e(k)+ K,ZeU)+K][e(k)-e(k-1]
( L9 H% \4 T, t9 Z0 x(2)
二为积分系数 x=5
4 Q1 o8 _# A! b; V  Y4 W# H.为微分系数
8 y( c& T3 p2 p4 j式中
0 P/ n0 n3 C- F, Z; O7
由于计算机的输出u(k) 直接控制执行机构(如阀门)， u(k)的值 与执行机构的位置( 如阀
9 o1 w6 @' p0 H, I8 x, D门开度) - -对应，所以通常称式(2)为位置式 PID 控制算法。
位置式PID控制算法的缺点:当前采样时刻的输出与过去的各个状态有关，计算时要对
1 T1 T7 w' O- @* K* ke(k)进行累加，运算量大:而且控制器的输出u(k)对 应的是执行机构的实际位置，如果计算机
) P7 k( ~. V' M1 o出现故障，u(k)的大幅度变化会 引起执行机构位W的大幅度变化。
2.增量式PID控制算法
增量式PID是指数字控制器的输出只是控制量的增量s u(k)。采用增量式算法时，计算
* W: B% l) K; e, k$ V. F- |- A- A. g机输出的控制量A u(k)对应的是本次执行机构位置的增量，而不是对应执行机构的实际位置，
因此要求执行机构必须具有对控制量增量的累积功能，才能完成对被控对象的控制操作。执
' C. o: Q# G6 \0 p8 c行机构的累积功能可以采用硬件的方法实现:也可以采用软件来实现，如利用算式
- a/ o) U* }* W/ B+ H; Bu()=u(k- D)+Qu(K)程序化来完成。
( o' C8 m" O- n4 Y8 ~7 D

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

& K' y! [& W5 B9 A9 r& V/ _

ononsiiii

定义:通过调整比例、积分和微分三项参数，使得大多数的工业控制系统获得良好的闭环控制性能。