一种PID控制仿真的实现.docVIP

本文已经发表于《计算技术与自动化》(中国科技核心期刊)2013年第1期25～27页 本文只供参考和学习，不可直接复制抄袭。 一种PID控制仿真的实现 杨鹏 (白银有色集团股份公司 装备与自动化控制研究所，甘肃 白银 730900) 摘要：由于PLC、DCS在当今工业领域的普遍使用，技术人员可以通过“编程”的方式，快捷廉价地实现PID控制，所以PID控制越发显得重要了。本文详细介绍了PID控制理论；探讨了PID控制的应用场合，以及使用时的注意事项；由于计算机的工作方式具有离散型，所以对相关公式进行了离散化，以便于计算机仿真，由于阶跃信号的特殊性，无法进行较好的离散化，本文采用了一种改进的离散化阶跃信号，实验证明，这种改进型的离散化阶跃信号能有效地减少误差；介绍了面向对象思想在编程领域的应用，使用面向对象语言实现了PID控制仿真。 关键字：PID控制；计算机仿真；改进型离散阶跃信号；面向对象语言 中图分类号：TP15 文献标识码：A Realization of a kind of PID control simulation YANG Peng (Institute of equipment and automated control ,Baiyin Nonferrous Metal Group Co.Ltd., Baiyin 730900,China) Abstract：As a result of PLC,DCS in the industry today is in common use, technical personnel can through the programming way to cheaply to realize PID control, so PID control theory is increasingly becoming important. In this paper,the PID control theory is introduced; The application conditions of the PID control are introduced, the suitability of the PID for use is introduced; As the computers way of working is discrete, so the relevant equations are discretized in order to computer simulation, due to the particularity of the step signal, it can not be good discretized, an improved discretization step signal is adopted, the facts have proved that it is effective to reduce the error. Object-oriented thinking in the programming field is introduced, realization of a kind of PID control simulation is done with the object-oriented language. Key Words：PID control; computer simulation; improved discrete step signal; object-oriented language 1 引言 PID控制是“比例-积分-微分控制”的简称，根据人们的思维方式创建，具有符合人们思维习惯、经验资料丰富、易于改进，以及具有自动调节、抗干扰、等诸多优势，甚至在不需了解被控对象内部机理的情况下，也能实现“稳、准、快”控制，在模拟量的就地控制中，PID控制有着举足轻重的地位。另外，由于PID控制会使得执行机构频繁动作，所以PID控制有一定的适用范围。在当今的工业生产中，现场总线技术使得工业控制呈现为“网络化”特征，而由于以PLC、DCS为代表的数字式控制器的普遍使用，技术人员可以通过“编程”的方式实现控制逻辑，所以如今的工业控制又呈现为“软件化”的特征。工业控制的软件化，使得技术人员可以非常容易、快速、廉价地实现PID控制，也可以非常方便地进行PID参数的整定，这是固态PID控制器根本无法实现的。市面上的PLC和DCS产品大都提供了现成的PID控制算法，很多类型的变频器也配备了软件化(设置参数即可)的PID控制器。实现一种PID控制仿真软件，不仅可以实现对现有系统的仿真，更是是学习PID控制理