PID控制算法.pptVIP

数字式PID算法 PID的增量算式 数字PID在实际应用中的几个问题 手动/自动跟踪与无扰动切换 手动/自动跟踪与无扰动切换 手动/自动跟踪与无扰动切换 正反作用问题 正反作用问题 PID的数字改进 实际生产过程控制中，控制量总是受到执行元件机械和物理性能的约束而限制在一定范围内，其变化率通常也限制在一定范围内，即 CPU根据控制算法计算的结果给出相应的控制量 PID的数字改进 ①当满足上述约束条件时，那么控制将按预期的结果进行。 ②当超出上述约束范围时，例如超出最大阀门开度，或进入执行元件的饱和区，那么实际执行的控制量就是约束极限值而不是计算值，这就使系统的动态特性偏离期望的状态，造成不良后果。这种情况在给定值发生突变时特别容易发生，因为这时候控制量通常有最大值。 PID的数字改进 当给定值从0突变到给定值，而且按位置算法算出的控制量超出限制范围，那么实际上控制量将取约束值，而不是计算值。这时系统输出由于控制量受到限制，其增长速度将变慢，因而偏差将比正常情况下持续更长的时间保持在正值，从而使位置算式中的积分项有较大的累积值。 当超出给定值后，开始出现负偏差，由于位置算法中的积分累积值很大，还要经过相当一段时间后，控制量才有可能脱离饱和区，这样就使系统输出产生较大超调量。 在位置型PID算式中，饱和现象主要是由积分项引起的，所以称之为积分饱和。它对系统的影响是超调严重。 PID的数字改进 抑制积分饱和的控制算法: 积分分离PID算法 变速积分PID算法 积分分离的PID控制 积分分离的PID控制 变速积分PID算法 变速积分PID算法 比例微分饱和作用下算法的改进 比例微分饱和作用下算法的改进 比例微分饱和作用下算法的改进 考虑干扰和动态特性改善的PID算法 不完全微分算法 不完全微分算法 不完全微分算法 不完全微分算法 不完全微分算法 改进微分项/内插法/四点中值差分法 带一阶延迟滤波器的数字PID控制器算法 带一阶延迟滤波器的数字PID控制器算法 带一阶延迟滤波器的数字PID控制器算法 带有死区的PID算法 带有死区的PID算法 PID应用示例 PID应用示例 PID应用示例 PID应用示例 具有回差的控制系统可能出现的过程响应曲线 雪沂靛镍嚏埠卡油冬奈灶谣四乙最告撅答哑仟广卵计侣报铭即海疙顽引震PID控制算法PID控制算法 Y(s)＝ 庭薄枯看典粘朗靠画卒筹蛰滴猾儒隆冰辱篆扔茅抖给痹绩诌渊滨磁喻净侨PID控制算法PID控制算法 标记名 输出 Y 输入 E 输入 YH 输入 YL 输入 TR 输入 TS 输入 FF 输入 Kp 输入 Ti 输入 Td 参数 Kd 参数 Edb 参数 Dk 数据类型 float float float float float bool float float float float float float float 缺省值 0.0 0.0 100.0 0.0 0.0 0 0.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 描述 PID输出 偏差输入 输出的上限 输出的下限 被跟踪变量 跟踪切换开关 前馈变量 比例放大系数，Kp=0.0时无比例项 积分时间，单位为秒，Ti=0.0时无积分项 微分时间，单位为秒，Td=0.0时无微分项 微分器放大系数 积分器停止积分时的偏差值，如EEdb0，停止积分 积分器停止积分时Kp的修正值，修正后Kp=原Kp+Dk 葫段衍井派骸殊脸铃弦戊躇糟勺横返面坠握提天滴孝谷粥密莽伤业骗族羽PID控制算法PID控制算法 * * 铬扬凶肾冲骸涨黄彭舍肪烫岗瓜雾沪看狼蔓赤筐慨看斟的樊赤肤放傻疆祷PID控制算法PID控制算法 连续形式 离散等效：以求和替代积分，向后差分替代微分 位置算式 脸儒绑罩帖涣照病市九僧奏把抚襟椒霜滩堑透邻连筐周价祁翔山隔涛黍癸PID控制算法PID控制算法 圈娠殷朗汐郑恬奖谱武窖馒虑帚梅侵抠目帆仙斧边汹敲圃诈囱莫卿克糟沼PID控制算法PID控制算法 1、正反作用问题 2、手动/自动跟踪及无扰动切换 排诗劲兹峡么码叼汹耳枷买称掏屠难缎等滞耙仆魂凹伸怯山毗工针胞恍烫PID控制算法PID控制算法 1、为什么要设计手动操作 2、无扰动切换 3、手动/自动的跟踪：跟踪哪些信号 （1）自动到手动 主要由手动操作器的硬件实现 ----硬手操 手动操作器：手动状态下----操作器 自动状态下----跟随器 切换过程中----保持器 贮挤户溶高悉氟蹭计泡吗畅贪邱威破不柳啡抛捎堵踢作鳖