发表于:2004-01-05 08:35:00
2楼
数字PID控制
PID算法表达式:
1. 比例控制:能迅速反映误差,从而减少误差,但比例控制不能消除稳态误差, 的加大,会引起系统的不稳定。
2. 积分控制:只要系统存在误差,积分控制作用就不断的积累,输出控制量以消除误差,因而,只要时间足够的长,积分控制就能完全消除误差,但积分系统太强会使系统的超调加大,甚至使系统出现振荡;
3. 微分控制:可以减少超调量,克服振荡,使系统的稳定性提高,同时加快系统的动态响应速度,减少调整时间,从而改善系统的动态性能。
在控制系统中,如果执行系统采用调节阀,这控制量对应阀门的开度,表征执行机构的位置,再次控制器因采用PID位置型控制算法。如果执行系统采用步进电机,每个采样周期,控制器的输出的控制量是相对于上次控制量的增加,此是控制量因采用数字PID增量型控制算法。
在位置控制算法中,由于全量输入,所以每次的输入都与原来的位置有关。为此不仅需要对 进行累加,而去微机的任何故障都会引起 的大幅度变化,对生产不利。
增量型控制算法与位置型控制算法相比,具有以下优点:
1) 由于微机输出增量,所以误动作影响小,必要的时候可以用逻辑判断的方法去掉;
2) 在位置型控制算法中,由手动到制动切换时,必须先使微机的输出值等于阀门的原始开度,即 ,才能保证手动/自动无扰动切换,这将给程序带来困难。而增量型设计只与本次的偏差有关,与阀门原来的位置无关,因而增量型算法易于实现手动/自动无扰动切换。
3) 不产生积分失控,所以容易获得较好的调节效果。
增量型控制算法引起特有的优点已得到广泛的应用。但是这种控制算法有其不足之处:
a) 积分截面效应大,有静态误差。
b) 溢出的影响大。
应用:一般认为以晶闸管或伺服电动机作为执行器件,或对控制精度要求较高的系统中,应当采取位置型控制算法,而已步进电机或多圈电位器作为执行器件的系统,则应采用增量型控制算法。