面试试讲PID控制原理及应用讲义.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 我主要从以下5个方面来进行汇报 首先是绪论 * * * * * * 2. PID参数整定 2.4 工程整定法实例 第三步整定微分系数，使得系统快速达到稳态。 在simulink中建立比例积分微分模型： 2. PID参数整定 2.4 工程整定法实例 第三步整定微分系数，使得系统快速达到稳态。 接着从小到大依次取值5、10、15。 ① KD=5 2. PID参数整定 2.4 工程整定法实例 第三步整定微分系数，使得系统快速达到稳态。 接着从小到大依次取值5、10、15。 ② KD=10 2. PID参数整定 2.4 工程整定法实例 第三步整定微分系数，使得系统快速达到稳态。 接着从小到大依次取值5、10、15。 ③ KD=15 2. PID参数整定 ① KD=5 ② KD=10 ③ KD=15 2. PID参数整定 2.4 工程整定法实例 第三步整定微分系数，使得系统快速达到稳态。 接着从小到大依次取值5、10、15。 从仿真结果可以看出最佳值在10左右，取10。 2. PID参数整定 2.4 工程整定法实例 经过三步参数整定之后，对于传递函数为 可以初步取比例系数KP=23、积分系数KI=1.7、微分系数KD=10。 初步确定参数之后，对参数进行微调得出最佳参数。 2. PID参数整定 2.4 工程整定法实例 微调要考虑：控制平稳 主要调节微分系数 超调量 主要调节比例系数 调节时间 主要调节比例系数 稳态误差 主要调节积分系数 最后取比例系数KP=22、积分系数KI=1.6、微分系数KD=10.7。 2. PID参数整定 2.4 工程整定法实例 采用比例系数KP=22、积分系数KI=1.6、微分系数KD=10.7。 上升时间 1.06s 超调量 0.002% 稳态误差 0.004% 调节时间 3.12s 汇报提纲 PID控制原理介绍 1 PID参数整定 2 数字PID控制 3 3. 数字PID控制 3.1 模拟PID控制的离散化 模拟形式 离散化形式 模拟PID控制的离散化指的是连续的模拟量离散成可以用来计算的数字量。 3. 数字PID控制 3.2 数字PID控制器的差分方程 式中 比例项 积分项 微分项 3. 数字PID控制 3.3 PID算法的两种类型 ① 位置型控制 直接按PID控制规律定义进行计算的，它给出的是全部控制量的大小，直接给出了执行器的执行位置（如阀门的开度），因此被称为位置式PID控制算法。 3. 数字PID控制 ① 位置型控制 特点： ① 当前采样时刻的输出与过去的各个状态有关，计算时要对e(k)进行累加，运算量大； ② 控制器的输出u(k)对应的是执行机构的实际位置，如果计算机出现故障，u(k)的大幅度变化会引起执行机构位置的大幅度变化。 3.3 PID算法的两种类型 3. 数字PID控制 ② 增量型控制 3.3 PID算法的两种类型 增量式PID控制算法指其输出只是被控制量的增量Δu(n)。 当执行机构需要的控制量是增量时而不是位置量的绝对值，例如步进电机。 3. 数字PID控制 ② 增量型控制 特点： ①算式中不需要累加。控制增量Δu(k)的确定仅与最近3次的采样值有关，通过加权处理获得比较好的控制效果； ②计算机每次只输出控制增量，即对应执行机构位置的变化量，故机器发生故障时影响范围小。 3.3 PID算法的两种类型 3. 数字PID控制 【例】设有一温度控制系统，温度测量范围是0～600℃，温度采用PID 控制，控制指标为450±2℃。已知比例系数KP =4，积分时间TI =60s， 微分时间TD =5s，采样周期T =5s。当测量值时c(n)=448， c(n)=449， c(n)=442，计算增量输出Δ u(n)。若u(n-1)=1860，计算第n次阀位输出u(n) 。 ， ， ， 3.3 PID算法的两种类型