數(shù)字pid技術(shù)ppt課件(已修改)
2025-05-12 18:11 本頁(yè)面
【正文】 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育第 4章 數(shù)字 PID控制技術(shù)本章主要介紹 PID調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)、原理、數(shù)字實(shí)現(xiàn)，PID算法的積分飽和作用及其抑制方法， PID參數(shù)的整定等。1西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 引言一、模擬控制系統(tǒng)和數(shù)字控制系統(tǒng)的區(qū)別 1.模擬控制系統(tǒng) 其過程控制的方式如圖所示（ 圖 中 調(diào)節(jié) 器多 為 氣 動(dòng) 或 電動(dòng)單 元組 合 儀 表 ） ： 在數(shù)字控制系統(tǒng)中，用數(shù)字調(diào)節(jié)器來代替模擬調(diào)節(jié)器。圖 模擬控制系統(tǒng)過程控制方框圖2西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育圖 數(shù)字控制系統(tǒng)過程控制方框圖二、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) ：由于計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快，而被控對(duì)象變化一般都比較緩慢，可用一臺(tái)計(jì)算機(jī)控制多個(gè)回路，節(jié)省設(shè)備費(fèi)用； 2.控制算法靈活：如 PID、 大林算法、最優(yōu)控制等； ：由于計(jì)算機(jī)控制算法是用軟件實(shí)現(xiàn)的，因此比用硬件組成的模擬調(diào)節(jié)器具有更高的可靠性，且系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單； ，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量； ，改善工人勞動(dòng)條件。 3西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育三、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中常用的控制算法 1.程序和順序控制 程序控制 ：是被控量按照一定的、預(yù)先規(guī)定的時(shí)間函數(shù)變化，被控量是時(shí)間的函數(shù)。 順序控制 ：可以看作是程序控制的擴(kuò)展，在各個(gè)時(shí)期所給出設(shè)定值可以是不同的物理量，每次設(shè)定值的給出，不僅取決于時(shí)間，還取決于對(duì)前段控制結(jié)果的邏輯判斷。 2.比例積分微分控制（簡(jiǎn)稱 PID控制） 即 Proportional（ 比例）、 Integral（ 積分）、 Differential（ 微分）的縮寫，調(diào)節(jié)器的輸出是其輸入的比例、積分微分函數(shù)。 3.復(fù)雜規(guī)律的控制 如串級(jí)控制、前饋控制、多變量解耦控制、最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、自學(xué)習(xí)控制等。 4.智能控制 可以看作是人工智能、運(yùn)籌學(xué)和控制理論的交叉或匯合。4西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 數(shù)字 PID控制規(guī)律在模擬系統(tǒng)中， PID算法的表達(dá)式為： 式中： P(t)—— 調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)；e(t)—— 調(diào)節(jié)器的偏差信號(hào)，等于測(cè)量值與給定值之差；KP—— 調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；TI —— 調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間；TD —— 調(diào)節(jié)器的微分時(shí)間； PID調(diào)節(jié)的實(shí)質(zhì)： 根據(jù)輸入的偏差信號(hào)，按比例、積分、微分的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，其運(yùn)算結(jié)果用于輸出控制。 5西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)
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