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5、限幅值设置 不考虑限幅时，位置式和增量式两种算法完全等同，考虑限幅则两者略有差异。增量式PI调节器算法只需输出限幅，而位置式算法必须同时设积分限幅和输出限幅，缺一不可。 积分分离算法 分段PI算法 积分量化误差的消除 二、改进的数字PI算法 1、积分分离算法 在PI调节器中，比例部分能快速响应控制作用；积分部分是偏差的积累，能最终消除稳态误差。在模拟PI调节器中，只要有偏差存在，P和I就同时起作用。因此，在满足快速调节功能的同时，不可避免的带来过大的退饱和超调，严重时将导致系统振荡。 ① 引入原因 在微机数字控制系统中，把P和I分开。当偏差大时，只让比例部分起作用，以快速减少偏差；当偏差降低到一定程度后，再将积分作用投入，既可最终消除稳态偏差，又能避免较大的退饱和超调。 ② 基本思想 ③ 算法表达式 2、分段PI算法 双闭环直流调速系统中，电流调节器的作用之一是克服反电势的扰动。在转速变化过程中，必须依靠积分作用抑制反电动势，使电枢电流快速跟随给定值，以保证最大的起、制动电流。 因此在转速偏差较大时，电流调节器应选用较大的KP和KI参数，使实际电流能迅速跟随给定值；在转速偏差较小时，过大的KP和KI又将导致输出电流的振荡，增加转速调节器的负担，严重时还将导致转速的振荡。 ① 引入原因 ② 算法表达式 分段PI算法可以解决动态跟随性和稳定性的矛盾，其表达式与位置式算法表达式一致，但有两套或多套PI参数。 ① 积分量化误差的产生 3、积分量化误差的消除 积分部分是偏差的积累，当采样周期Tsam较小，且偏差e(k)也较小时，当前的积分项KITsame(k)可能很小，在运算时被计算机整量化而舍掉，从而产生积分量化误差。 扩大运算变量的字长，提高计算精度和分辨率（缺点：使存储空间和运算复杂程度成倍增加）； 只增加积分项的有效字长，并将它分为整数与尾数两部分，整数与比例部分构成调节器输出，尾数保留下来作为下一拍累加的基数值（优点：减小积分量化误差，而存储空间和运算复杂程度增加的并不多）。 ② 积分量化误差的减小 三、智能型PI调节器 利用计算机丰富的逻辑判断和数值运算功能，数字控制器不仅能够实现模拟控制器的数字化，而且可以突破模拟控制器只能完成线性控制规律的局限，完成各类非线性控制、自适应控制乃至智能控制等等，大大拓宽了控制规律的实现范畴。 1、主要的智能控制方法 专家系统 模糊控制 神经网络控制 2、智能控制特点 控制算法不依赖或不完全依赖于对象模型，因而系统具有较强的鲁棒性（控制系统在一定（结构，大小）的参数摄动下，维持某些性能的特性（robust））和对环境的适应性。 转速的偏差以及偏差的微分和积分分别代表了系统输出的当前、将来和过去的三种状态，而调节器输出限幅值则代表了系统消除偏差的能力。合理的综合这些信号，在系统允许的条件下，尽快消除转速偏差，又不产生或少产生超调，可使系统达到最佳运行状态。 3、一类智能型PI调节器的结构 ① 控制思想 ② 结构原理 智能型PI调节器控制系统的响应速度快、超调量小、动态性能指标优秀，且动态性能仅取决于系统的实际偏差及其变化率，与控制对象的参数无关，因而鲁棒性很强。 4、智能型PI调节器控制系统优点 3.5 按离散控制系统设计数字控制器（自学） 系统数学模型 数字调节器设计 控制软件设计 3.6 数字控制系统的故障检测、保护与自诊断 利用计算机的逻辑判断与数值运算功能，对实时采样的数据进行必要的处理和分析；利用故障诊断模型或专家知识库进行推理，对故障类型或故障发生处做出正确的判断。 1、计算机数字控制系统优点 实现控制（手段灵活、可靠性高）；实现故障（外部或内部）自诊断。 2、故障自诊断 一、故障检测 1、供电电源故障检测 ①过电压、欠电压故障判断 ②缺相故障判断 2、过电流、过载故障检测 转速n超过最高限定转速nmax时，出现超速故障。 3、失磁故障检测 检测励磁电流If，当If≤Ifmin时，出现失磁故障。 4、超速故障 二、故障保护 进入故障保护中断程序，锁存故障信号，禁止UPE驱动信号输出，通过外围电路显示故障类型，并同时产生声、光等报警信号。 1、硬件保护 快速封锁功率变换器UPE的驱动信号，并将UPE与供电电源断开。 2、软件保护 三、故障自诊断 转速调节中断 服务子程序框图 电流调节中断 服务子程序框图 故障保护中断 服务子程序框图 3.3 数字测速与滤波 主要内容 数字测速指标 数字测速元件 数字测速方法 M/T 法测速电路 一、数字测