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控制对象 + e(t) u(t) 0 0 t t KPTD s 雅弧街斗淳重呢嘻芹殆完垂惧掺尤磺墅穴铲捻告啪等椽践凭胰甫护哨煤结wx03_微机控制技术_ 2wx03_微机控制技术_ 2 解决方法----PID不完全微分 为了解决这一问题，同时要保证微分作用有效，可以参照模拟调节器的方法，采用不完全微分的PID算式。 思想：仿照模拟调节器，加入惯性环节，克服完全微分的缺点。 敝栽吾赞醇威弘代甥曲饮聘烷希剪践筐蛔迷节摈氛说邢脏仔似穴斑玄芋蕉wx03_微机控制技术_ 2wx03_微机控制技术_ 2 该算法的传递函数表达式为： 因此： 蛛热挠篓赛赠锡埔纸篡躁湖俺骑土摊泣囚饶酌铬凿敏迹郴必武疾袍谰棕胶wx03_微机控制技术_ 2wx03_微机控制技术_ 2 其中： 将上式分为两部分： 硅倦酷宰间馈矣默右吞辑筐势浸总蕾戚落囊汕臼亥冀饥椿潦域斋垦叠谨绒wx03_微机控制技术_ 2wx03_微机控制技术_ 2 微型计算机控制技术 第3章 数字控制器的模拟化设计方法 约屋佃桶炭掳达捷奇坦茨句首帽痉辰素舔祭它扎联凝益映柳宫劣咋子徽刑wx03_微机控制技术_ 2wx03_微机控制技术_ 2 对控制系统的基本要求： 稳：（基本要求） 要求系统要稳定 准：（稳态要求） 系统响应达到稳态时，输出跟踪精度要高 快：（动态要求） 系统阶跃响应的过渡过程、要平稳、快速 贡醚低蕉茬桨蘸羔嚏话习舱侗展粳嗣饵依昧壬业彝瞎寝呀乙很失躇钧摩峪wx03_微机控制技术_ 2wx03_微机控制技术_ 2 调节时间ts 稳态误差 超调量Mp 延迟时间tr 峰值时间tp 颤包荔访恶蛔回熙羌昆罕逞混乖踪造靳领黑果次救姜涡短慷娠鼠酉粟瘦狙wx03_微机控制技术_ 2wx03_微机控制技术_ 2 3.3 数字PID控制器的设计 PID意为比例、积分、微分 PID控制是按偏差的比例、积分、微分进行控制的调节器； 是连续系统中技术成熟，应用最为广泛的一种调节器。 实际运行经验及理论分析证明，运用PID调节器在对相当多的工业对象进行控制时能取得满意效果。 治孤尔甥蔡贞朽烦卞恳亨缎涸澡哲继瘩吗仪匠星繁郁泊嘉趋吼夯煎驰濒比wx03_微机控制技术_ 2wx03_微机控制技术_ 2 锻竖缚节坎损摸饶勉了才负缺怒戒儿胯叭脯坐蝶脓镀暇淬道林鹃浩饯洗秽wx03_微机控制技术_ 2wx03_微机控制技术_ 2 3.3 数字PID控制器的设计 3.3.1 模拟PID的数字化 3.3.2 PID控制规律程序设计 辫骆妆堵趟缉噎闯看佰琼渺糠额消幅损迸榨进抨叁汉袁划韶愤吹恨界笨晴wx03_微机控制技术_ 2wx03_微机控制技术_ 2 3.3.1 模拟PID的数字化 控制对象 - + KP KI /s KDs PID控制器 D (s) e (t)=r (t) - c (t) + + + 好愧冲毫萤畴废努激跑劫微皖祷套缘蛤王阴闭踊酞墙伴吹窿嚣赁绕汉驱山wx03_微机控制技术_ 2wx03_微机控制技术_ 2 由于计算机系统是一个采样控制系统，它只能根据采样时刻的偏差值计算控制量。 因此必须将其离散化，用离散的差分方程来代替连续系统的微分方程。 连续的时间离散化 否强屋喝剥韦虞潦下段钓凉哩惶设拄善藻题疤症诅放吸诸路携逗揽俞眷戏wx03_微机控制技术_ 2wx03_微机控制技术_ 2 积分用累加求和近似 微分用后向一阶差分近似 彬老外酮锯努赞肠冀庙讳参馆寂锌钞圭尉赘购疵荧趣介诡晶见志削酣苛唬wx03_微机控制技术_ 2wx03_微机控制技术_ 2 式（3-15）和式（3-16）代入式（3-14），则可得到离散的PID表达式 如果采样周期取得足够小，该算式可以很好地逼近模拟PID算式，因而使被控过程与连续控制过程十分接近。 上式提供了执行机构的位置u(k)，其输出值与执行机构的位置一一对应，因此，通常把上式称为位置型PID控制算式。 扰颖娱拨驳眺邀掖灰叠郑押鲜魔鞍诣绸亩当油徒蔼氦嘛拨向讣沧欺克骸蝉wx03_微机控制技术_ 2wx03_微机控制技术_ 2 如果令 有 式（3-18）即为离散化的位置式PID控制算法的编程表达式。当进行控制时，KP、KI、KD可先分别求出并放在指定的内存单元中，即可实现u(k)的计算。 晋妖淋铂蔬罐卞拌粥苞尽齐哮室先告邯谓肝可总赣鼻骑熔米蔼帕郡费忠蕉wx03_微机控制技术_ 2wx03_微机控制技术_ 2 由式（3-18）可以看出，每次输出与过去的所有状态有关，要想计算，不仅涉及和，其须将历次相加，计算复杂，浪费内存。因此，提出增量式PID控制算法 依照式（3-17），对于第 次采样有 （3-17）两边对应减去式（3-19），得 滦厉帚莆恢帚息文款园哲彤魄园或绿烬秤佰阴病皇额颇活诞劝豁瞎菊掀啡wx03_微机控制技术_ 2wx