直流穩(wěn)流電源電子設(shè)計大賽論文

1、-. z. . . . word . .直流穩(wěn)定電源設(shè)計報告 -初賽報告設(shè)計小組成員：完成時間：直流穩(wěn)流電源設(shè)計一、 設(shè) 計 指 標(biāo)1、根本要求1輸出電流圍：200mA1A；2改變負載電阻，輸出電壓在10V以變化時，要求輸出電流變化的絕對值輸出電流值的1+5 mA； 3紋波電流1mA；4自制電源。2、發(fā)揮局部1可設(shè)置并顯示輸出電流給定值，要求輸出電流與給定值偏差的絕對值給定值的1+10 mA；2具有“+、“-步進調(diào)整功能，步進10mA；輸出電流圍為20mA1000mA，步進1mA；3設(shè)計、制作測量并顯示輸出電流的裝置 (可同時或交替顯示電流的給定值和實測值)，測量誤差的絕對值測量值的0.1+3

2、個字；4改變負載電阻，輸出電壓在10V以變化時，要求輸出電流變化的絕對值輸出電流值的0.1+1 mA；5紋波電流0.2mA；6其他。二、 設(shè) 計 過 程摘要：本系統(tǒng)以芯片56F807為核心處理器，主要負責(zé)A/D采集、D/A輸出和PID算法的計算。在恒流電源控制電路中，采用大功率達林頓管提供恒流電源所需要的大電流，負載可變，輸出電壓在10V以變化。D/A輸出電壓控制輸出電流在20mA到1A之間調(diào)節(jié)，并保持穩(wěn)定。本系統(tǒng)采用單閉環(huán)負反響PID(比例、積分、微分)算法控制，縮短上升時間，減小超調(diào)量，減小了輸出電流的偏差。采用總線接口鍵盤，具有設(shè)定值調(diào)整，微調(diào)步進量1，粗調(diào)步進量10三種調(diào)整功能，中文L

3、CD，可同時顯示設(shè)定值，實際值和測量誤差的絕對值。本系統(tǒng)具有超壓保護和報警功能。我們自行設(shè)計了15V電源為系統(tǒng)供電。1、 方案比擬，設(shè)計與論證1.1 控制方案比擬方案一:見圖1此方案是傳統(tǒng)的模擬PID控制方案，其優(yōu)點是不占用CPU處理器的時間，對處理器性能的要求比擬低。但模擬PID控制方式的參數(shù)不易匹配，調(diào)節(jié)時間長，難以把精度做得很高，并且難以實現(xiàn)題中要求的良好的人機交互功能。圖1 控制方案一框圖方案二:見圖2此方案采用 摩托羅拉16位DSP芯片56F807為核心處理器來實現(xiàn)，該平臺具有高處理速度，適合實現(xiàn)復(fù)雜的算法和控制。這種方案可以方便地實現(xiàn)PID的控制算法。本設(shè)計采用了方案二。圖2 控制

4、方案二框圖1.2 檢測方案比擬方案一直接對負載進展采樣直接對負載進展采樣簡單易行。但由于負載電阻為可調(diào)節(jié)電阻，輸出可能有電流可能會受接觸電阻的變化而不穩(wěn)定，故不宜選取。方案二對采樣電阻進展采樣采樣電阻采用標(biāo)準(zhǔn)精細電阻，阻值穩(wěn)定，將阻值的變化對電流的影響降低到最小程度。另外，對采樣電阻進展采樣，有效防止了外接測量電路對電流的影響。因此采用方案二。2、 理論分析2.1 PID控制算法PID是一種在單片機控制中常用的算法, PID控制由于其具有控制方法簡單、穩(wěn)定性好、可靠性高和易于現(xiàn)場調(diào)試等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制。其輸入e (t)與輸出u (t)的關(guān)系為1數(shù)字PID控制算法是以模擬PID調(diào)節(jié)

5、器控制為根底的，由于單片機是一種采樣控制，它只能根據(jù)采樣時刻的偏差計算控制量。但是如果采樣周期T取得足夠小，采用數(shù)值計算的方法逼近可相當(dāng)準(zhǔn)確，被控過程與連續(xù)控制十分接近。離散化后的PID算式為：1式中：K : 比例系數(shù)uo : 偏差為零時的控制作用Ti : 積分時間Td : 微分時間T : 采樣時間以上公式稱為位置式算法。由它可推出增量式算法：在本設(shè)計中采用了增量式算法，這是由于增量式算法只需保持以前三個時刻的偏差即可，既節(jié)省了資源又不會產(chǎn)生較大的積累誤差。式中各系數(shù)由反復(fù)實踐后確定，實驗證明，這種控制方式可以加快系統(tǒng)階躍響應(yīng)、減小超調(diào)量，并具有較高的精度。3、 系統(tǒng)設(shè)計 3.1 系統(tǒng)構(gòu)造圖(

6、 如圖3所示 )圖3 系統(tǒng)構(gòu)造圖本系統(tǒng)由處理器56F807、可調(diào)控制電路、可調(diào)電流源主回路、電源電路、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)輸出、反響電路和人機交互接口構(gòu)成。3.2 處理器性能介紹采用DSP(Digital Signal Processor)數(shù)字信號處理芯片作為中央處理芯片。DSP采用哈佛構(gòu)造和多重流水線構(gòu)造。采用哈佛構(gòu)造將程序空間與數(shù)據(jù)空間分開編址，使讀程序和讀/寫數(shù)據(jù)可以同時進展，并行的流水線處理使多條指令并行處理，使取指、譯碼和執(zhí)行等操作可以重疊執(zhí)行。片的快速RAM通常可以在兩塊空間中同時尋址；具有低開銷或無開銷的循環(huán)和跳轉(zhuǎn)硬件支持；具有在單周期操作的多個硬件地址產(chǎn)生器；可以并行執(zhí)行多個操作；在

7、一個指令周期可完成一次乘法和一次加法。與同主頻CPU相比，芯片的處理速度大大加快，適合此題目的實時數(shù)據(jù)處理。與普通的8位單片機最小系統(tǒng)板相比，擁有更多的片資源：具有更多數(shù)目的I/O口，提供更多的可與外部資源的連接；具有部集成，高精度、高速率的12位A/D轉(zhuǎn)換器,具有提高了采樣精度，防止了外圍電路對采樣的干擾；集成了同步外圍串行接口，提高了與外圍器件之間的通信速率，又減少了對I/O引腳的占用。片上自帶MA*5251四通道，10位串行D/A轉(zhuǎn)換器，方便實用。3.3 可調(diào)電流源主回路該恒流源主電路是由復(fù)合管構(gòu)成的電流放大電路、負載電阻和采樣電阻構(gòu)成。該復(fù)合管是由兩只晶體管串聯(lián)構(gòu)成。其中第一級的發(fā)射級

8、直接耦合到第二只晶體管的基極上，引出三個電極e、b、c形成一個“大三極管。這種管的電流放大倍數(shù)為兩只管子電流放大倍數(shù)之和。根據(jù)輸出電流圍200mA2A和輸出直流電壓小于10V的要求，我們采用可調(diào)5/50W的負載電阻。為了保證采樣電阻盡可能不受輸出電壓變化的影響，單獨采用0.5/10W采樣電阻進展電壓反響?？刂齐娐酚善鹗键c調(diào)整電路和電壓疊加電路構(gòu)成。起始點調(diào)整電路的作用是當(dāng)D/A零輸入時，設(shè)置Uc的輸出電壓。為了滿足恒流源輸出電壓的要求并且減小步長提高精度，當(dāng)D/A輸出為零時，Uc的電壓調(diào)整為 11.9V，從而滿足恒流源輸出電壓的要求。電壓疊加電路在起始點調(diào)整電路的根底上添加PID算法的調(diào)整量。

9、圖4 可調(diào)控制電路原理圖3.4 數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)輸出為了減小步長，D/A電路輸出電壓圍控制在00.9V。由于采用10位的D/A芯片，故D/A輸出調(diào)整電壓精度為0.9V / 1024 = 0.87mV。輸出電流的最小步長為0.87 mV / 0.5 = 1.74 mA。圖5 D/A輸出原理圖D/A轉(zhuǎn)換器采用MA*5251。MA*5251為4通道，10位D/A轉(zhuǎn)換器。自帶16位數(shù)據(jù)輸入/輸出移位存放器，并且每一個D/A通道均集成一個輸入存放器和DAC存放器。MA*5251的VDD為3.3V，參考電壓為0V-1.9V。其部電路如下所示：圖6 D/A輸出原理圖如上圖所示，D/A轉(zhuǎn)換器通過3根串行線與DS

10、P的同步外圍串行接口連接。其中DOUT為串行數(shù)據(jù)輸出口，DIN為串行數(shù)據(jù)輸入口，發(fā)送和承受16位數(shù)據(jù)。SCLK為串行時鐘線接口, 為片選信號輸入口，低電平有效， 為復(fù)位信號輸入線，低電平有效。在 置低時，串行數(shù)據(jù)輸入線上的數(shù)據(jù)可在串行時鐘信號上升沿時按位寫入移位存放器，并在之后的 信號上升沿時將移位后的數(shù)據(jù)寫入輸入存放器。寫入數(shù)據(jù)的前4位為命令控制位，然后為10位數(shù)據(jù)位，最后兩位無功能。通過對命令控制位的不同賦值，可實現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換器的不同操作。3.5 反響電路由于采樣電阻為0.5，故反響輸入電壓為0.1V1V。為了抑制干擾，我們將信號放大2.5倍，使反響輸出電壓為0.25V2.5V。同時采用截

11、止頻率為10Hz的無源低通濾波器，濾除工頻干擾和器件噪聲。為了使反響電壓不大于A/D通道的最大輸入電壓，電路里又添加了限幅保護電路，有效的保護A/D正常工作。圖6 D/A反響原理圖3.6 人機交互接口鍵盤顯示總線只需要由兩根信號線組成，一根是串行數(shù)據(jù)線SDA，另一根是串行時鐘線SCL。一般SDA和SCL引腳都是漏極開路輸出構(gòu)造。因此實際使用中SDA和SCL信號線都必須要加上拉電阻，一般取值3-10K。開漏構(gòu)造的好處是：當(dāng)總線空閑時，這兩條信號線都是保持高電平，幾乎不消耗電流；電氣兼容性好，上拉電阻接5V電源就能與5V邏輯器件接口，上拉電阻接3V電源又能與3V邏輯器件接口；因為是開漏構(gòu)造，所以不

12、同器件的SDA和SDA之間、SCL與SCL之間可以直接相連，不需要額外的轉(zhuǎn)換電路。圖7 總線信號連接示意圖總線以字節(jié)為單位收發(fā)數(shù)據(jù)。傳輸?shù)絊DA線上的每個字節(jié)必須為8位。每次傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)量不受限制。首先傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)的最高位，最后傳輸?shù)氖亲畹臀?。另外每個字節(jié)之后還有一個響應(yīng)位，即應(yīng)答。承受器承受數(shù)據(jù)的情況可以通過應(yīng)答位來告知發(fā)送器。應(yīng)答位的始終脈沖仍由主機產(chǎn)生，而應(yīng)答位的數(shù)據(jù)狀態(tài)則遵循“誰接收誰產(chǎn)生原則，即總是由承受器產(chǎn)生應(yīng)答位。主機向從機發(fā)送數(shù)據(jù)時，應(yīng)答位由從機產(chǎn)生；主機從從機接收數(shù)據(jù)時，應(yīng)答位由主機產(chǎn)生。如果接收器在接收完最后一個字節(jié)數(shù)據(jù)時，或者不能再接收更多數(shù)據(jù)時，應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生非應(yīng)答來通知發(fā)送

13、器。發(fā)送器接收到非應(yīng)答信號則終止發(fā)送。圖8 主機向從機發(fā)送數(shù)據(jù)的根本格式圖9 主機從從機接收數(shù)據(jù)的根本格式各種符號意義為：S：起始位；SA：從機地址，7位從機地址；W：寫標(biāo)志位；R：讀標(biāo)志位；A：應(yīng)答位；D：數(shù)據(jù)8位；P：停頓位；陰影：主機產(chǎn)生的信號；無陰影：從機產(chǎn)生的信號。圖10 主機向從機發(fā)送1字節(jié)數(shù)據(jù)的時序圖圖11 主機從從機接收一個字節(jié)數(shù)據(jù)的時序圖圖12 主機向從機連續(xù)發(fā)送多字節(jié)數(shù)據(jù)的時序圖圖13 主機從從機連續(xù)接收多個字節(jié)數(shù)據(jù)的時序圖主機與從機進展通信時，有時需要切換數(shù)據(jù)的收發(fā)方向，在接換方向時，可以不必先產(chǎn)生停頓條件再開場下次傳輸，而是直接再一次產(chǎn)生開場條件。總線在已經(jīng)處于忙的狀態(tài)

14、下，再一次直接產(chǎn)生起始條件的情況被稱為重復(fù)起始條件。圖14 帶有重復(fù)起始條件的多字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸格式示意圖圖15 鍵盤和LED原理圖 LCD液晶顯示模塊本系統(tǒng)采用12K64圖形點陣式液晶顯示模塊作為主站的顯示界面。12K64液晶顯示模塊由ST7920控制器、12864點陣式顯示屏、二級漢字字庫以及背光照明4局部組成。ST7920控制器置國標(biāo)字庫以及ASCII碼字符庫，直接向其發(fā)送ASCII代碼，即可顯示相應(yīng)的ASCII字符或漢字。除了字符顯示功能外，該顯示模塊還具備圖形顯示功能。本系統(tǒng)采用LCM12832ZK圖形點陣式液晶顯示模塊作為顯示模塊，LCM12832ZK 中文液晶顯示模塊的液晶屏幕為12

15、8*32，可顯示兩行，每行可顯示8 個漢字。中文液晶顯示模塊可實現(xiàn)漢字、ASCII 碼、點陣圖形的同屏顯示，電源操作圍寬2.7V to 5.5V，低功耗設(shè)計可滿足產(chǎn)品的省電要求；同時與單片機等微控器的接口界面靈活三種模式：并行8 位/4 位，串行3 線/2 線，可以根據(jù)需要靈活選用。我們采用的是串行3 線式接口。在串行方式下將使用二條傳輸線作串行資料的傳送，主控制系統(tǒng)將配合傳輸同步時鐘SCLK與接收串行數(shù)據(jù)線SID，來完成串行傳輸?shù)膭幼?。減少了對I/O端口的占用。串口通信傳輸協(xié)議：在片選CS 設(shè)為高電位時，同步時鐘線SCLK輸入的訊號才會被接收，另一方面，當(dāng)片選CS設(shè)為低電位時，模塊的部串行傳

16、輸計數(shù)與串行資料將會被重置。模塊的同步時鐘線SCLK具有獨立的操作，但是當(dāng)有連續(xù)多個指令需要被傳輸，必須確實等到一個指令完全執(zhí)行完成才能傳送下一筆資料，因為模塊部并沒有傳送/接收緩沖區(qū)。從一個完整的串行傳輸流程來看，一開場先傳輸起始位，它需先接收到五個連續(xù)的“1同步位串在起始位元組，此時傳輸計數(shù)將被重置并且串行傳輸將被同步，再跟隨的二個BIT 分別指定傳輸方向位RW及暫存器選擇位RS，最后第八位則為“0。在接收到起始位元組后，每個指令/數(shù)據(jù)將分為二組接收到：較高4 位元DB7DB4的指令資料將會被放在第一組的LSB 局部，而較低4 位元DB3DB0的指令資料則會被放在第二組的LSB 局部，至于

17、相關(guān)的另四位則都為0。圖16 串行時序圖圖17 硬件接線圖中文液晶顯示模塊LCM128ZK 的字型ROM 含8192 個16*16 點中文字型和128 個16*8 半寬的字母符號字型；另外繪圖顯示畫面提供一個64*256 點的繪圖區(qū)域GDRAM；而且含CGRAM 提供4 組軟件可編程的16*16 點陣造字功能。電源操作圍寬2.7V to 5.5V，低功耗設(shè)計可滿足產(chǎn)品的省電要求；同時與單片機等微控器的接口界面靈活三種模式：并行8 位/4 位，串行3 線/2 線。中文液晶顯示模塊可實現(xiàn)漢字、ASCII 碼、點陣圖形的同屏顯示。DSP與LCD液晶顯示模塊采用串行的連接方式。在串行方式下將使用二條傳

18、輸線作串行資料的傳送，主控制系統(tǒng)將配合傳輸同步時鐘SCLK與接收串行數(shù)據(jù)線SID，來完成串行傳輸?shù)膭幼?。在片選CS 設(shè)為高電位時，同步時鐘線SCLK輸入的訊號才會被接收，另一方面，當(dāng)片選CS設(shè)為低電位時，模塊的部串行傳輸計數(shù)與串行資料將會被重置。模塊的同步時鐘線SCLK具有獨立的操作，但是當(dāng)有連續(xù)多個指令需要被傳輸，必須確實等到一個指令完全執(zhí)行完成才能傳送下一筆資料，因為模塊部并沒有傳送/接收緩沖區(qū)。從一個完整的串行傳輸流程來看，一開場先傳輸起始位，它需先接收到五個連續(xù)的“1同步位串在起始位元組，此時傳輸計數(shù)將被重置并且串行傳輸將被同步，再跟隨的二個BIT 分別指定傳輸方向位RW及暫存器選擇位

19、RS，最后第八位則為“0。在接收到起始位元組后，每個指令/數(shù)據(jù)將分為二組接收到：較高4 位元DB7DB4的指令資料將會被放在第一組的LSB 局部，而較低4 位元DB3DB0的指令資料則會被放在第二組的LSB 局部，至于相關(guān)的另四位則都為0。采用液晶顯示模塊，克制了系統(tǒng)動態(tài)刷新顯示時LED管閃爍顯示的缺點，更易于測量觀察。 聲光報警模塊為了在關(guān)鍵時刻和異常時刻及時給予用戶提示信息和報警信息，我們設(shè)計制作聲光報警模塊。例如用于輸入給定值超限。報警模塊設(shè)計電路如下。圖18 聲光報警模塊3.7 電源電路方案一 制作一個大電流的15V電源，對兩局部電路集中供電。這種供電方式接線比擬簡單，但由于恒流源產(chǎn)生

20、電路需要的供電電流非常大，兩局部集中供電的電流就更大，這就加大了電源設(shè)計的難度。另外，由于電流源電路的負載變化圍比擬大，使電源電流的波動也很大，集中供電會給運放局部帶來很大的干擾。方案二 因為恒流源主回路需要一個大電流，為了保證該回路可以得到足夠的電流，并且當(dāng)主回路電流急劇增大時，不至于影響其他器件正常工作，采用多電源供電的方式。運算放大器局部采用15V對稱電源供電，恒流源產(chǎn)生電路采樣一個大電流的12V電源。這樣既減小了電源設(shè)計的難度，有杜絕了兩個電路之間的互相干擾。圖18 15V對稱電源電路圖圖18大電流15V電源4、 調(diào)試 4.1 PID調(diào)試開環(huán)控制系統(tǒng)(open-loop control

21、 system)是指被控對象的輸出(被控制量)對控制器(controller)的輸出沒有影響。在這種控制系統(tǒng)中，不依賴將被控量反送回來以形成任何閉環(huán)回路，所以構(gòu)造簡單，易于實現(xiàn)，但輸出誤差較大，鑒于此題目對輸出誤差有嚴格的要求，所以應(yīng)該采用閉環(huán)控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)(closed-loop control system)的特點是系統(tǒng)被控對象的輸出(被控制量)會反送回來影響控制器的輸出，形成一個或多個閉環(huán)。閉環(huán)控制系統(tǒng)有正反響和負反響，假設(shè)反響信號與系統(tǒng)給定值信號相反，則稱為負反響( Negative Feedback)，本系統(tǒng)即采用了閉環(huán)負反響控制系統(tǒng)。在工程實際中，PID比例、積分、微分是應(yīng)

22、用最為廣泛的閉環(huán)控制規(guī)律。當(dāng)被控對象的構(gòu)造和參數(shù)不能完全掌握，或得不到準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型時，控制理論的其它技術(shù)難以采用時，系統(tǒng)控制器的構(gòu)造和參數(shù)必須依靠經(jīng)歷和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。即當(dāng)我們不完全了解一個系統(tǒng)和被控對象或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時，最適合用PID控制技術(shù)。PID控制，實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進展控制的。 比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差Steady-state error。 在積分控制中，控制器的輸出與輸入

23、誤差信號的積分成正比關(guān)系。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)System with Steady-state Error。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直到等于零。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。 在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分即誤差的變化率成正比關(guān)系。 自動控制系統(tǒng)在克制誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原

24、因是由于存在有較大慣性組件環(huán)節(jié)或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的方法是使抑制誤差的作用的變化“超前，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說，在控制器中僅引入“比例項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項，它能預(yù)測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而防止了被控量的嚴重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。 數(shù)字PID算法1根本PID算法位置式PID算法 模擬PID調(diào)節(jié)器的理想PI

25、D算法為 1式中 調(diào)節(jié)器的輸出；調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制偏差；調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)；積分時間常數(shù)；微分時間常數(shù)；在數(shù)字控制系統(tǒng)中，因為是采樣控制，根據(jù)采樣時刻的偏差計算控制量，因此上式中的積分項和微分項不能直接準(zhǔn)確計算，只能用數(shù)值計算的方法逼近。用數(shù)字形式的差分方程來代替連續(xù)系統(tǒng)的微分方程，此時的積分項和微分項用下面的式子進展變換 2 3式中 T采樣周期，=；第k次采樣時刻的控制偏差量；第k-1次采樣時刻的控制偏差量；k采樣時刻序號，k=1,2,。將式2，3代入式1可得離散的增量式PID表達式為 4式中 為第k次采樣時刻調(diào)節(jié)器的輸出。位置式算法中的積分項包含了過去誤差的積累值，容易產(chǎn)生累積誤差。當(dāng)該項累積值

26、很大時，使輸出控制量難以減小，調(diào)節(jié)緩慢，發(fā)生積分飽和，對調(diào)節(jié)控制不利。由于計算機字長的限制，當(dāng)該項超過字長時，又會引起積分喪失現(xiàn)象。增量式則沒有這些缺點。增量式PID算法運算的輸出增量為前后兩次采樣所計算的位置值之差，即代入4式整理可得5或6式中 積分系數(shù)；微分系數(shù)。 式(5)或(6)就是理想的PID增量式算法其輸出表示執(zhí)行機構(gòu)在第k-1次采樣時刻輸出根底上的增量。改良的PID算法在理想PID算法中，P、I、D三個組成局部的比例在整個控制過程中都是不變的，而在改良的PID算法中，往往在控制過程的*個階段，有意識地加強或削弱其中*個成分的比例，即P、I、D三個局部的比例在整個控制過程中是變化的。在PID控制算法中，微分局部對數(shù)據(jù)誤差和外來干擾信號特別敏感。一旦出現(xiàn)干擾，由微分局部而得的計算結(jié)果有可能出現(xiàn)不期望的大的控制量。因此在數(shù)字PID算法中，干擾通過微分項對控制質(zhì)量的影響是主要的。出于微分局部對*些對象是必要的不能簡單地因其對于擾反響敏感而棄之不用，所以應(yīng)該采用對于擾不過于敏感的微分項的近似算法。常用的抑制干