面試試講PID控制原理及應(yīng)用

1、LOGOPID控制原理及應(yīng)用控制原理及應(yīng)用匯報(bào)提綱匯報(bào)提綱 PID控制原理介紹控制原理介紹1 PID參數(shù)整定參數(shù)整定2 數(shù)字?jǐn)?shù)字PID控制控制31. PID控制原理控制原理1.1 什么是什么是PID控制控制 PIDPID控制是控制是偏差偏差，偏差對(duì)時(shí)間的積分和偏差對(duì)時(shí)間的微，偏差對(duì)時(shí)間的積分和偏差對(duì)時(shí)間的微分三種控制規(guī)律的組合。它是分三種控制規(guī)律的組合。它是模擬量模擬量控制中應(yīng)用最廣泛并解控制中應(yīng)用最廣泛并解決了控制的決了控制的穩(wěn)定性穩(wěn)定性，快速性快速性和和準(zhǔn)確性準(zhǔn)確性的控制方法。的控制方法。偏差：設(shè)定值與實(shí)際值之間的差值偏差：設(shè)定值與實(shí)際值之間的差值例如：空調(diào)溫度設(shè)定值為例如：空調(diào)溫度設(shè)定值

2、為2626 測(cè)量值為測(cè)量值為3030 偏差為偏差為-4-4 模擬量：隨著時(shí)間連續(xù)變化量模擬量：隨著時(shí)間連續(xù)變化量比如：溫度、流量、壓力比如：溫度、流量、壓力1. PID控制原理控制原理1.2 PID控制結(jié)構(gòu)控制結(jié)構(gòu)常規(guī)常規(guī)PID控制結(jié)構(gòu)原理圖控制結(jié)構(gòu)原理圖1. PID控制原理控制原理1.3 PID控制公式控制公式1( )( )( )( )( )( )( )PPPDIPIDde tu tK e tKe t dtK TTdtde tK e tKe t dtKdt( )u tPKITDT式中式中 輸出值輸出值比例系數(shù)比例系數(shù) 積分時(shí)間積分時(shí)間微分時(shí)間微分時(shí)間(t)e偏差值偏差值IKDK積分系數(shù)積分系

3、數(shù)微分系數(shù)微分系數(shù)1. PID控制原理控制原理1.3 PID控制公式控制公式 比例環(huán)節(jié)比例環(huán)節(jié)(P) ：即時(shí)即時(shí)成比例成比例地反應(yīng)控制系統(tǒng)的地反應(yīng)控制系統(tǒng)的偏差信號(hào)偏差信號(hào)e(t)， 偏差一旦產(chǎn)生，調(diào)節(jié)器立即產(chǎn)生控制作用以減小偏差。偏差一旦產(chǎn)生，調(diào)節(jié)器立即產(chǎn)生控制作用以減小偏差。1( )( )( ( )( )PDIde tu tKe te t dtTTdt積分環(huán)節(jié)積分環(huán)節(jié)(I)：主要用于主要用于消除靜差消除靜差，提高系統(tǒng)的無(wú)差度。積分，提高系統(tǒng)的無(wú)差度。積分作用的強(qiáng)弱取決于作用的強(qiáng)弱取決于積分時(shí)間常數(shù)積分時(shí)間常數(shù)TI，TI越大，積分作用越弱越大，積分作用越弱反之則越強(qiáng)。反之則越強(qiáng)。微分環(huán)節(jié)微分

4、環(huán)節(jié)(D)：能反應(yīng)偏差信號(hào)的能反應(yīng)偏差信號(hào)的變化趨勢(shì)變化趨勢(shì)，并能在偏差信號(hào)，并能在偏差信號(hào)的值變得太大之前，引入一個(gè)有效的早期修正信號(hào)，從而加的值變得太大之前，引入一個(gè)有效的早期修正信號(hào)，從而加快系統(tǒng)的快系統(tǒng)的動(dòng)作速度動(dòng)作速度，減小，減小調(diào)節(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)時(shí)間。匯報(bào)提綱匯報(bào)提綱 PID控制原理介紹控制原理介紹1 PID參數(shù)整定參數(shù)整定2 數(shù)字?jǐn)?shù)字PID控制控制32. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.1 PID參數(shù)整定介紹參數(shù)整定介紹 PIDPID參數(shù)的整定，就是選擇合適的參數(shù)的整定，就是選擇合適的比例系數(shù)比例系數(shù)K KP P、積積分時(shí)間常數(shù)分時(shí)間常數(shù)T TI I和和微分時(shí)間常數(shù)微分時(shí)間常數(shù)T TD D，

5、使自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作，使自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作在最佳的狀態(tài)。在最佳的狀態(tài)。 常見(jiàn)的整定方法包括：常見(jiàn)的整定方法包括：理論計(jì)算法、工程整定法理論計(jì)算法、工程整定法。理論建模法需要知道或能夠求出控制對(duì)象的理論建模法需要知道或能夠求出控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型, ,它要用到控制理論和數(shù)學(xué)方面的有關(guān)知識(shí)它要用到控制理論和數(shù)學(xué)方面的有關(guān)知識(shí), , 不易被工程不易被工程技術(shù)人員所掌握。因此，接下來(lái)主要介紹技術(shù)人員所掌握。因此，接下來(lái)主要介紹工程整定法工程整定法。2. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) 控制系統(tǒng)主要的性能指標(biāo)包括：控制系統(tǒng)主要的性能指標(biāo)包括：上升時(shí)間上升時(shí)間

6、、超調(diào)量超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)時(shí)間以及以及穩(wěn)態(tài)誤差穩(wěn)態(tài)誤差。 上升時(shí)間：上升時(shí)間：響應(yīng)從穩(wěn)態(tài)值的響應(yīng)從穩(wěn)態(tài)值的10% 上升到上升到90% 所需的時(shí)所需的時(shí)間。間。 超調(diào)量：超調(diào)量：系統(tǒng)在暫態(tài)過(guò)程中輸出響應(yīng)超過(guò)穩(wěn)態(tài)值的最系統(tǒng)在暫態(tài)過(guò)程中輸出響應(yīng)超過(guò)穩(wěn)態(tài)值的最大偏離量。通常以單位階躍響應(yīng)穩(wěn)態(tài)值的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示大偏離量。通常以單位階躍響應(yīng)穩(wěn)態(tài)值的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示 , 即即(t )h( )%100%h( )ph2. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.2 自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)自動(dòng)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) 控制系統(tǒng)主要的性能指標(biāo)包括：控制系統(tǒng)主要的性能指標(biāo)包括：上升時(shí)間上升時(shí)間、超調(diào)量超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)時(shí)間以及以及穩(wěn)態(tài)誤差

7、穩(wěn)態(tài)誤差。 調(diào)節(jié)時(shí)間：調(diào)節(jié)時(shí)間：系統(tǒng)響應(yīng)到達(dá)并不再越出穩(wěn)態(tài)值的容許誤系統(tǒng)響應(yīng)到達(dá)并不再越出穩(wěn)態(tài)值的容許誤差帶差帶所需的最短時(shí)間所需的最短時(shí)間，通常取通常取=2% =2% 。 穩(wěn)態(tài)誤差：穩(wěn)態(tài)誤差：當(dāng)時(shí)間當(dāng)時(shí)間t t趨于無(wú)窮時(shí)趨于無(wú)窮時(shí)，系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的系統(tǒng)單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值與期望值之差，一般定義為穩(wěn)態(tài)誤差。穩(wěn)態(tài)值與期望值之差，一般定義為穩(wěn)態(tài)誤差。(t)y( )y( )y ( )ssexh2. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.3工程法整定工程法整定PID參數(shù)參數(shù) 工程法整定工程法整定PIDPID參數(shù)控制的步驟：先比例再積分最后參數(shù)控制的步驟：先比例再積分最后微分。微分。 比例參數(shù)整定：逐漸加大比例作

8、用，使得輸出波形比例參數(shù)整定：逐漸加大比例作用，使得輸出波形為平穩(wěn)地由大到小且第一個(gè)波峰峰值為第二波峰峰值的為平穩(wěn)地由大到小且第一個(gè)波峰峰值為第二波峰峰值的四四倍倍左右。左右。2. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.3 工程法整定工程法整定PID參數(shù)參數(shù) 工程法整定工程法整定PIDPID參數(shù)控制的步驟：先比例再積分最后參數(shù)控制的步驟：先比例再積分最后微分。微分。 積分參數(shù)整定積分參數(shù)整定：目的就是為了消除靜態(tài)偏差。：目的就是為了消除靜態(tài)偏差。 如果如果能夠消除靜態(tài)偏差，能夠消除靜態(tài)偏差， 積分作用就可以盡量的小。積分作用就可以盡量的小。 在整定在整定比例作用的時(shí)候，積分作用先取消。比例作用整定好的時(shí)比

9、例作用的時(shí)候，積分作用先取消。比例作用整定好的時(shí)候，就需要逐漸加強(qiáng)積分作用，直到消除靜差為止。候，就需要逐漸加強(qiáng)積分作用，直到消除靜差為止。2. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.3 工程法整定工程法整定PID參數(shù)參數(shù) 工程法整定工程法整定PIDPID參數(shù)控制的步驟：先比例再積分最后參數(shù)控制的步驟：先比例再積分最后微分。微分。 微分參數(shù)整定微分參數(shù)整定：它具有超前調(diào)節(jié)的功能，在微分增：它具有超前調(diào)節(jié)的功能，在微分增益增大的時(shí)候，益增大的時(shí)候， 一定要考慮到微分時(shí)間的調(diào)整。一定要考慮到微分時(shí)間的調(diào)整。 否則調(diào)否則調(diào)節(jié)曲線上會(huì)有很多毛刺。毛刺直接影響到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的頻繁節(jié)曲線上會(huì)有很多毛刺。毛刺直接影響到執(zhí)行

10、機(jī)構(gòu)的頻繁動(dòng)作，動(dòng)作， 一般來(lái)說(shuō)，一般來(lái)說(shuō)， 它是有害的。它是有害的。 好的調(diào)節(jié)效果，好的調(diào)節(jié)效果， 往往在往往在調(diào)節(jié)曲線上是看不到毛刺的。調(diào)節(jié)曲線上是看不到毛刺的。 只可以在輸出曲線上看到一只可以在輸出曲線上看到一個(gè)突出的陡升或者陡降。個(gè)突出的陡升或者陡降。2. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 選取傳遞函數(shù)：選取傳遞函數(shù)：21(s)2s31Gs 在在simulink中建立模型：中建立模型：2. PID參數(shù)整定參數(shù)整定 KP=8、KI=1.5、 KD=13 KP=5、KI=1.3、 KD=10 KP=3、KI=1.3、 KD=5 KP=22、KI=1.6、 KD=1

11、0.70510152000.20.40.60.811.21.40510152000.20.40.60.811.21.40510152000.20.40.60.811.21.40510152000.20.40.60.812. PID參數(shù)整定參數(shù)整定 KP=22、KI=1.6、 KD=10.70510152000.20.40.60.812.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例2. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 第一步整定比例系數(shù)，使得輸出波形為平穩(wěn)地由大到第一步整定比例系數(shù)，使得輸出波形為平穩(wěn)地由大到小且第一個(gè)波峰的峰值為第二波峰峰值的四倍。小且第一個(gè)波峰的峰值為第二波峰

12、峰值的四倍。 在在simulink中建立比例模型：中建立比例模型：2. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 第一步整定比例系數(shù)，使得輸出波形為平穩(wěn)地由大到第一步整定比例系數(shù)，使得輸出波形為平穩(wěn)地由大到小且第一個(gè)波峰的峰值為第二波峰峰值的四倍。小且第一個(gè)波峰的峰值為第二波峰峰值的四倍。 Kp=5 接著從小到大依次接著從小到大依次取值取值5、10、15、20、25。024681000.20.40.60.811.22. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 Kp=10 接著從小到大依次接著從小到大依次取值取值5、10、15、20、25。 第一步整定比例系

13、數(shù)，使得輸出波形為平穩(wěn)地由大到第一步整定比例系數(shù)，使得輸出波形為平穩(wěn)地由大到小且第一個(gè)波峰的峰值為第二波峰峰值的四倍。小且第一個(gè)波峰的峰值為第二波峰峰值的四倍。024681000.20.40.60.811.22. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 Kp=15 接著從小到大依次接著從小到大依次取值取值5、10、15、20、25。 第一步整定比例系數(shù)，使得輸出波形為平穩(wěn)地由大到第一步整定比例系數(shù)，使得輸出波形為平穩(wěn)地由大到小且第一個(gè)波峰的峰值為第二波峰峰值的四倍。小且第一個(gè)波峰的峰值為第二波峰峰值的四倍。024681000.20.40.60.811.22. PID參數(shù)整定

14、參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 Kp=20 接著從小到大依次接著從小到大依次取值取值5、10、15、20、25。 第一步整定比例系數(shù)，使得輸出波形為平穩(wěn)地由大到第一步整定比例系數(shù)，使得輸出波形為平穩(wěn)地由大到小且第一個(gè)波峰的峰值為第二波峰峰值的四倍。小且第一個(gè)波峰的峰值為第二波峰峰值的四倍。024681000.511.52. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 Kp=25 接著從小到大依次接著從小到大依次取值取值5、10、15、20、25。 第一步整定比例系數(shù)，使得輸出波形為平穩(wěn)地由大到第一步整定比例系數(shù)，使得輸出波形為平穩(wěn)地由大到小且第一個(gè)波峰的峰值為第二

15、波峰峰值的四倍。小且第一個(gè)波峰的峰值為第二波峰峰值的四倍。024681000.511.52. PID參數(shù)整定參數(shù)整定 Kp=5 Kp=10 Kp=15 Kp=20 Kp=25024681000.20.40.60.811.2024681000.20.40.60.811.2024681000.20.40.60.811.2024681000.511.5024681000.511.52. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 第一步整定比例系數(shù)，使得輸出波形為平穩(wěn)地由大到第一步整定比例系數(shù)，使得輸出波形為平穩(wěn)地由大到小且第一個(gè)波峰的峰值為第二波峰峰值的二倍。小且第一個(gè)波峰的峰值為

16、第二波峰峰值的二倍。 接著從小到大依次接著從小到大依次取值取值5、10、15、20、25。 從仿真結(jié)果可以看出最佳值在從仿真結(jié)果可以看出最佳值在2025之間，取之間，取23為下為下一步確定積分系數(shù)做準(zhǔn)備。一步確定積分系數(shù)做準(zhǔn)備。2. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 第二步整定積分系數(shù)，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差趨于最小。第二步整定積分系數(shù)，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差趨于最小。 在在simulink中建立比例積分模型：中建立比例積分模型：2. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 第二步整定積分系數(shù)，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差趨于最小。第二步整定積分系數(shù)，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定

17、誤差趨于最小。 接著從小到大依次取值接著從小到大依次取值1、1.5、2。 KI=1024681000.511.52. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 第二步整定積分系數(shù)，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差趨于最小。第二步整定積分系數(shù)，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差趨于最小。 接著從小到大依次取值接著從小到大依次取值1、1.5、2。 KI=1.5024681000.511.52. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 第二步整定積分系數(shù)，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差趨于最小。第二步整定積分系數(shù)，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差趨于最小。 接著從小到大依次取值接著從小到大依次取值1、1.5、2。 K

18、I=2024681000.511.52. PID參數(shù)整定參數(shù)整定 KI=1 KI=1.5 KI=2024681000.511.5024681000.511.5024681000.511.52. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 第二步整定積分系數(shù)，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差趨于最小。第二步整定積分系數(shù)，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定誤差趨于最小。 接著從小到大依次取值接著從小到大依次取值1、1.5、2。 從仿真結(jié)果可以看出從仿真結(jié)果可以看出最佳值在最佳值在1.52之間，取之間，取1.7為下為下一步確定微分系數(shù)做準(zhǔn)備。一步確定微分系數(shù)做準(zhǔn)備。2. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工

19、程整定法實(shí)例 第三步整定微分系數(shù)，使得系統(tǒng)快速達(dá)到穩(wěn)態(tài)。第三步整定微分系數(shù)，使得系統(tǒng)快速達(dá)到穩(wěn)態(tài)。 在在simulink中建立比例積分微分模型：中建立比例積分微分模型：2. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 第三步整定微分系數(shù)，使得系統(tǒng)快速達(dá)到穩(wěn)態(tài)。第三步整定微分系數(shù)，使得系統(tǒng)快速達(dá)到穩(wěn)態(tài)。 接著從小到大依次取值接著從小到大依次取值5、10、15。 KD=5012345600.20.40.60.811.21.42. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 第三步整定微分系數(shù)，使得系統(tǒng)快速達(dá)到穩(wěn)態(tài)。第三步整定微分系數(shù)，使得系統(tǒng)快速達(dá)到穩(wěn)態(tài)。 接著從小

20、到大依次取值接著從小到大依次取值5、10、15。 KD=10012345600.20.40.60.812. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 第三步整定微分系數(shù)，使得系統(tǒng)快速達(dá)到穩(wěn)態(tài)。第三步整定微分系數(shù)，使得系統(tǒng)快速達(dá)到穩(wěn)態(tài)。 接著從小到大依次取值接著從小到大依次取值5、10、15。 KD20.40.60.811.21.42. PID參數(shù)整定參數(shù)整定 KD=5 KD=10 KD20.40.60.811.21.4012345600.20.40.60.81012345600.20.40.60.811.21.42. PID

21、參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 第三步整定微分系數(shù)，使得系統(tǒng)快速達(dá)到穩(wěn)態(tài)。第三步整定微分系數(shù)，使得系統(tǒng)快速達(dá)到穩(wěn)態(tài)。 接著從小到大依次取值接著從小到大依次取值5、10、15。 從仿真結(jié)果可以看出從仿真結(jié)果可以看出最佳值在最佳值在10左右，取左右，取10。2. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 經(jīng)過(guò)三步參數(shù)整定之后，對(duì)于傳遞函數(shù)為經(jīng)過(guò)三步參數(shù)整定之后，對(duì)于傳遞函數(shù)為 可以初步取比例系數(shù)可以初步取比例系數(shù)KP=23、積分系數(shù)、積分系數(shù)KI=1.7、微分、微分系數(shù)系數(shù)KD=10。21(s)2s31Gs 初步確定參數(shù)之后，對(duì)參數(shù)進(jìn)行微調(diào)得出最佳參數(shù)。初步

22、確定參數(shù)之后，對(duì)參數(shù)進(jìn)行微調(diào)得出最佳參數(shù)。2. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 微調(diào)要考慮：控制平穩(wěn)微調(diào)要考慮：控制平穩(wěn) 主要調(diào)節(jié)主要調(diào)節(jié)微分微分系數(shù)系數(shù) 超調(diào)量超調(diào)量 主要調(diào)節(jié)主要調(diào)節(jié)比例比例系數(shù)系數(shù) 調(diào)節(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)時(shí)間 主要調(diào)節(jié)主要調(diào)節(jié)比例比例系數(shù)系數(shù) 穩(wěn)態(tài)誤差穩(wěn)態(tài)誤差 主要調(diào)節(jié)主要調(diào)節(jié)積分積分系數(shù)系數(shù) 最后取比例系數(shù)最后取比例系數(shù)KP=22、積分系數(shù)、積分系數(shù)KI=1.6、微分系數(shù)、微分系數(shù)KD=10.7。2. PID參數(shù)整定參數(shù)整定2.4 工程整定法實(shí)例工程整定法實(shí)例 采用采用比例系數(shù)比例系數(shù)KP=22、積分系數(shù)、積分系數(shù)KI=1.6、微分系數(shù)、微分系數(shù)KD=

23、10.7。上升時(shí)間上升時(shí)間 1.06s 超調(diào)量超調(diào)量 0.002%穩(wěn)態(tài)誤差穩(wěn)態(tài)誤差 0.004%調(diào)節(jié)時(shí)間調(diào)節(jié)時(shí)間 3.12s01234500.20.40.60.81匯報(bào)提綱匯報(bào)提綱 PID控制原理介紹控制原理介紹1 PID參數(shù)整定參數(shù)整定2 數(shù)字?jǐn)?shù)字PID控制控制33. 數(shù)字?jǐn)?shù)字PID控制控制3.1 模擬模擬PID控制的離散化控制的離散化 模擬形式模擬形式 離散化形式離散化形式)()()(ncnrnedTtde )(Tnene) 1()(tdtte0)(niniieTTie00)()()()()(tctrte 模擬模擬PID控制的離散化指的是連續(xù)的模擬量離散成可控制的離散化指的是連續(xù)的模擬量離

24、散成可以用來(lái)計(jì)算的數(shù)字量以用來(lái)計(jì)算的數(shù)字量。3. 數(shù)字?jǐn)?shù)字PID控制控制3.2 數(shù)字?jǐn)?shù)字PID控制器的差分方程控制器的差分方程000)()()() 1()()()()(unununuuneneTTieTTneKnuDIPniDIP)()(neKnuPPniIPIieTTKnu0)()() 1()()(neneTTKnuDPD式中式中 比例項(xiàng)比例項(xiàng) 積分項(xiàng)積分項(xiàng) 微分項(xiàng)微分項(xiàng) 3. 數(shù)字?jǐn)?shù)字PID控制控制3.3 PID算法的兩種類型算法的兩種類型00) 1()()()()(uneneTTieTTneKnuniDIP 位置型控制位置型控制 直接按直接按PID控制規(guī)律定義進(jìn)行計(jì)算的，它給出的是全部控

25、制規(guī)律定義進(jìn)行計(jì)算的，它給出的是全部控制量的大小，直接給出了執(zhí)行器的執(zhí)行位置（如閥門(mén)的控制量的大小，直接給出了執(zhí)行器的執(zhí)行位置（如閥門(mén)的開(kāi)度），因此被稱為位置式開(kāi)度），因此被稱為位置式PID控制算法?？刂扑惴ā?. 數(shù)字?jǐn)?shù)字PID控制控制00) 1()()()()(uneneTTieTTneKnuniDIP 位置型控制位置型控制 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 當(dāng)前采樣時(shí)刻的輸出與過(guò)去的各個(gè)狀態(tài)有關(guān)，計(jì)算時(shí)當(dāng)前采樣時(shí)刻的輸出與過(guò)去的各個(gè)狀態(tài)有關(guān)，計(jì)算時(shí)要對(duì)要對(duì)e(k)進(jìn)行累加，運(yùn)算量大；進(jìn)行累加，運(yùn)算量大； 控制器的輸出控制器的輸出u(k)對(duì)應(yīng)的是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置，如對(duì)應(yīng)的是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置，如果計(jì)算機(jī)出現(xiàn)

26、故障，果計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，u(k)的大幅度變化會(huì)引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的的大幅度變化會(huì)引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置的大幅度變化。大幅度變化。3.3 PID算法的兩種類型算法的兩種類型3. 數(shù)字?jǐn)?shù)字PID控制控制)2() 1(2)()() 1()() 1()()(neneneTTKneTTKneneKnununuDPIPP 增量型控制增量型控制 3.3 PID算法的兩種類型算法的兩種類型 增量式增量式PID控制算法指其輸出只是被控制量的增量控制算法指其輸出只是被控制量的增量u(n)。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的控制量是增量時(shí)而不是位置量的絕對(duì)值，例當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要的控制量是增量時(shí)而不是位置量的絕對(duì)值，例如步進(jìn)電機(jī)。如步進(jìn)電機(jī)。3. 數(shù)字?jǐn)?shù)字PID控制控制)2() 1(2)()() 1()() 1()()(neneneTTKneTTKneneKnununuDPIPP 增量型控制增量型控制 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 算式中不需要累加?？刂圃隽克闶街胁恍枰奂?。控制增量u(k)的確定僅與最近的確定僅與最近3次的采樣值有關(guān)，通過(guò)加權(quán)處理獲得比較好的控制效果；次的采樣值有關(guān)，通過(guò)加權(quán)處理獲得比較好的控制效果；