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PID调节器是一种线性调节器，它根据给定值r(t) 与实际输出值c(t) 构成的控制偏差:0 |5 d" U2 a1 C# Y9 m% W
e(t)=r(t)-c(t) .: L, x2 \- B! c6 e, S$ ?/ u
(1.1)7 L8 _, X0 w' p0 J- j$ _% }0 |
将偏差的比例、积分、微分通过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制，故称为2 B' P2 p" m3 h7 M& g0 T
PID调节器。在实际应用中，常根据对象的特征) F* g2 _; r' e N1 D6 f' g
和控制要求，将P、I. D基本控制规律进行适当组合，以达到对被控对象进行有效控制的目的。例如，
& C0 r# l" J7 M5 c% oP调节器，PI调节器，PID
% k& g. J o! t: |# a$ W; z" f调节器等。' V( i, w2 A6 k9 F7 x
模拟PID调节器的控制规律为0 `/ v; \0 W1 S: {
u(t)= K ,[e(t) +:. N6 I! j3 I" B
tie
; i" U( w, z" J* M0 X! h9 tje(t)at +T。
2 N$ m7 X% H& p/ ^( O# cde(t)
. S& @6 }1 D9 K& Z(1.2); w J0 k4 t- Q7 `5 \
式中，K, 为比例系数，T. 为积分时间常数，To 为微分时间常数。
" L# i+ \9 n/ u0 s简单的说，PID 调节器各校正环节的作用是:
0 }" s. t( H! f6 l" N(1)比例环节:即时成比例地反应控制系统的偏差信号e(t) ,偏差一旦产生，调节器立即产生控制作用以减少偏差:$ ]' t% [( @* m" T% T. P6 t6 y! K8 ?
(2)积分环节:主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数
4 \5 z+ n5 o& o6 ^" {& K0 kT，T,越大，积分作用越弱，反之, ~) y% Y6 s" M# ^; V# p8 H
则越强;8 o G, D) B* I' D0 \7 W( W! U3 S
(3)微分环节:能反映偏差信号的变化趋势(变化速率)，并能在偏差信号的值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修
, a& ^) Q n- v8 x1 X* e正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。* ]. @4 ]& \5 O* @
由式1.2可得，模拟PID调节器的传递函数为) N$ v% _6 P8 k7 e/ z
D(S)7 B/ S! W! {6 A: } F4 L' l
U(S): g2 M' w5 I5 R% `" y# n. m# O
Kp(1+-- +T.S)
5 g/ E" f+ y& @' H7 h a0 ?(1.3)
- {. r4 B) F4 ]! FE(S)3 ~7 A. \( S4 E4 L& \9 F7 ^: w
T.S2 f7 \8 Q# Y) _1 x7 @, h' W+ s
由于本设计主要采用数字PID 算法，所以对于模拟PID 只做此简要介绍。$ L9 H$ ~3 c# Z( [
+ q: P+ M u6 n* `0 R
% y' ?# G7 O1 S8 n* P3 t |
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发表于 2020-1-19 09:21
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