id算法解析ppt課件(已修改)
2025-05-17 13:07 本頁面
【正文】 第 8講 PID算法設(shè)計 何為 PID ?在過程控制中，按偏差的比例（ P）、積分（ I）和微分（ D）進行控制的 PID控制器（亦稱 PID調(diào)節(jié)器）是應(yīng)用最為廣泛的一種自動控制器。它具有原理簡單，易于實現(xiàn)，適用面廣，控制參數(shù)相互獨立，參數(shù)的選定比較簡單等優(yōu)點；而且在理論上可以證明，對于過程控制的典型對象──“一階滯后＋純滯后”與“二階滯后＋純滯后”的控制對象， PID控制器是一種最優(yōu)控制。 PID調(diào)節(jié)規(guī)律是連續(xù)系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)校正的一種有效方法，它的參數(shù)整定方式簡便，結(jié)構(gòu)改變靈活（ PI、PD、 …）。 何為 PID ? PID是比例、積分、微分的縮寫，將偏差的比例（ P）、積分（ I）和微分（ D）通過線性組合構(gòu)成控制量，用這一控制量對被控對象進行控制，這樣的控制器稱 PID控制器。 PID算法控制原理 ? 比 例積 分微 分被 控 對 象r ( t ) ++e ( t )++u ( t ) y ( t )PID調(diào)節(jié)器的優(yōu)點 ?PID調(diào)節(jié)器之所以經(jīng)久不衰 ， 主要有以下優(yōu)點 。 ?1. 技術(shù)成熟 ?2. 易被人們熟悉和掌握 ?3. 不需要建立數(shù)學(xué)模型 ?4. 控制效果好 PID調(diào)節(jié)器的類型 ?1. 比例調(diào)節(jié)器 ?2. 比例積分調(diào)節(jié)器 ?3. 比例微分調(diào)節(jié)器 ?4. 比例積分微分調(diào)節(jié)器 1. 比例調(diào)節(jié)器 ?比例調(diào)節(jié)器的微分方程為： ? y=KPe(t) （ 1） ?式中： ?y為調(diào)節(jié)器輸出； Kp為比例系數(shù)； e(t)為調(diào)節(jié)器輸入偏差 。 ?由上式可以看出 ， 調(diào)節(jié)器的輸出與輸入偏差成正比 。因此 ， 只要偏差出現(xiàn) ， 就能及時地產(chǎn)生與之成比例的調(diào)節(jié)作用 ， 具有調(diào)節(jié)及時的特點 。 比例調(diào)節(jié)器的特性曲線 ， 如圖 1所示 。 圖 1 階躍響應(yīng)特性曲線 e ( t )y00ttK P e ( t )2. 比例積分調(diào)節(jié)器 ?所謂積分作用是指調(diào)節(jié)器的輸出與輸入偏差的積分成比例的作用。積分方程為： ? (2) ?式中： TI是積分時間常數(shù)，它表示積分速度的大小， TI越大，積分速度越慢，積分作用越弱。積分作用的響應(yīng)特性曲線，如圖 2所示。 圖 2積分作用響應(yīng)曲線 e ( t)y00tt?若將比例和積分兩種作用結(jié)合起來，就構(gòu)成 PI調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)規(guī)律為： ? (3) ?PI調(diào)節(jié)器的輸出特性曲線如圖 3所示 圖 3 PI調(diào)節(jié)器的輸出特性曲線 e ( t)y00tty 1 =K
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