《數(shù)字pid技術(shù)》ppt課件-文庫吧
2025-04-15 18:11 本頁面
【正文】 教育一、 PID控制規(guī)律的數(shù)字實現(xiàn)（一）優(yōu)點 PID在數(shù)字化的計算機時代能得到廣泛應用，主要有以下優(yōu)點： 1.技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)靈活，不僅可以用常規(guī)的 PID調(diào)節(jié)，還可以根據(jù)系統(tǒng)的要求，采用各種 PID的變種，如 PI、 PD控制、不完全微分控制、積分分離式 PID控制、帶死區(qū)的 PID控制、變速積分 PID控制、比例 PID控制等； 2.易被人們熟悉和掌握； 3.不需要求出數(shù)學模型； 4. 控制效果好。 （二）模擬 PID調(diào)節(jié)器 PID控制器是一種線性調(diào)節(jié)器，其框圖如圖所示： 6西南科技大學網(wǎng)絡教育圖 模擬 PID調(diào)節(jié)器方框圖 PID控制器把給定值 W與實際輸出值 Y相減，得到控制偏差 e， 偏差 e經(jīng)比例、積分、微分運算后，通過線性組合構(gòu)成控制量 u， 然后用 u對對象進行控制。 7西南科技大學網(wǎng)絡教育1. 比例調(diào)節(jié)器 是一種簡單的調(diào)節(jié)器，其控制規(guī)律為： u = KPe + u0 KP： 比例系數(shù)， u0： 控制常量，即誤差為零時的控制變量；如圖所示，比例調(diào)節(jié)器對誤差 e是即時響應的，誤差一旦產(chǎn)生，調(diào)節(jié)器立即產(chǎn)生控制，使被控制的過程變量 Y向誤差減小的方向變化。 （ 1）問題：對于有些控制對象，比例調(diào)節(jié)器回存在靜差（殘存的誤差），加大比例系數(shù) KP可以減小靜差，但當 KP過大時，會使動態(tài)質(zhì)量變差，導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。（ 2） 優(yōu)點：反應快。（ 3）缺點：不能完全消除靜差。 8西南科技大學網(wǎng)絡教育 （ PI） 調(diào)節(jié)器 其控制規(guī)律是： Ti： 積分常數(shù)， Ti越大，積分作用越弱。積分器的輸出值大小取決于對誤差的累積結(jié)果，雖然誤差不變，但積分器的輸出還在增加，直至使誤差 e=0。 積分器的加入相當于能自動調(diào)節(jié)控制常量 u0，消除靜差，使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。9西南科技大學網(wǎng)絡教育 3. 比例積分微分（ PID） 調(diào)節(jié)器 其控制規(guī)律是： Td： 微分常數(shù)， Td越大，微分作用越強。 積分器雖然能夠消除靜差，但使系統(tǒng)的響應速度變慢，進一步改進是通過檢測誤差的變化率來預報誤差，并對誤差的變化作出響應。 理想的 PID調(diào)節(jié)器對誤差的階躍響應如圖所示： 10西南科技大學網(wǎng)絡教育 11西南科技大學網(wǎng)絡教育 在誤差 e階躍變化的瞬間 t=t0處有一沖
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