pid控制經(jīng)典培訓(xùn)教程-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差。對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡(jiǎn)稱有差系統(tǒng)。偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即就發(fā)生作用即調(diào)節(jié)控制輸出，使被控量朝著減小偏差的方向變化，偏差減小的速度取決于比例系數(shù)Kp，Kp越大偏差減小的越快，但是很容易引起振蕩，尤其是在遲滯環(huán)節(jié)比較大的情況下，Kp減小，發(fā)生振蕩的可能性減小但是調(diào)節(jié)速度變慢。PID控制，實(shí)際中也有PI和PD控制。
PID控制的原理和特點(diǎn) 在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡(jiǎn)稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)?？刂葡到y(tǒng)的性能可以用穩(wěn)、準(zhǔn)、快三個(gè)字來(lái)描述。 閉環(huán)控制系統(tǒng) 閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)被控對(duì)象的輸出(被控制量)會(huì)反送回來(lái)影響控制器的輸出，形成一個(gè)或多個(gè)閉環(huán)。 目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器（儀表）已經(jīng)很多，產(chǎn)品已在工程實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用，有各種各樣的PID控制器產(chǎn)品，各大公司均開(kāi)發(fā)了具有PID參數(shù)自整定功能的智能調(diào)節(jié)器，其中PID控制器參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整是通過(guò)智能化調(diào)整或自校正、自適應(yīng)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。 一個(gè)控制系統(tǒng)包括控制器﹑傳感器﹑變送器﹑執(zhí)行機(jī)構(gòu)﹑輸入輸出接口。 PID控制
167。 自動(dòng)控制系統(tǒng)可分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。不同的控制系統(tǒng),其傳感器﹑變送器﹑執(zhí)行機(jī)構(gòu)是不一樣的。在這種控制系統(tǒng)中，不依賴將被控量反送回來(lái)以形成任何閉環(huán)回路。穩(wěn)態(tài)誤差是指系統(tǒng)的響應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后,系統(tǒng)的期望輸出與實(shí)際輸出之差?？焓侵缚刂葡到y(tǒng)響應(yīng)的快速性，通常用上升時(shí)間來(lái)定量描述。即當(dāng)我們不完全了解一個(gè)系統(tǒng)和被控對(duì)象,或不能通過(guò)有效的測(cè)量手段來(lái)獲得系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，最適合用PID控制技術(shù)。其控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)成比例關(guān)系。
積分（I）控制在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。這樣，即便誤差很小，積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大，它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是把偏差積累起來(lái)，一起算總帳。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時(shí)，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。但微分作用很容易放大高頻噪聲,降低系統(tǒng)的信噪比,從而使系統(tǒng)抑制干擾的能力下降。167。Kp1時(shí)：與Kp1時(shí)，對(duì)系統(tǒng)性能的影響正好相反。9001800
D（微分）控制RC+ui(t)uo(t)Gc(s) = Uo(s) = RCS ? TSUi(s)
微分控制可以增大截止頻率和相角裕度，減小超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間，提高系統(tǒng)的快速性和平穩(wěn)性。
例：PD控制系統(tǒng)如圖
167。
思考題：完全用硬件能夠?qū)崿F(xiàn)PID控制嗎？
167?！窨煞謺r(shí)處理多個(gè)控制回路●計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力強(qiáng)167。32 DDC系統(tǒng)PID控制參數(shù)的選擇及整定167。322量化問(wèn)題數(shù)字量的精度與字長(zhǎng)有關(guān)。一般D/A的字長(zhǎng)可選小于或等于A/D字長(zhǎng)。傳遞函數(shù)改寫(xiě)為微分方程：Tf dy(t) + y(t) = x(t)dt差分化：Tf Y(n)?Y(n?1) +Y(n) = X(n)TTfTf整理得：Y(n) = Tf +T Y(n?1)+ Tf +T X(n)=αY(n?1)+ (1?α)X(n)Tfα = Tf +T—— 濾波平滑系數(shù)
167。
入口N帶有系統(tǒng)輸出鑒別子程序的增量型PID控制算式的程序框圖回路處于自動(dòng)?Y調(diào)內(nèi)存Kp. KI. Kd. (k1).△e(k1)形成采樣指令,并采樣e(k)計(jì)算增量輸出△Pne(k)→e(k1),△e(k)→△e(k1)形成輸出采樣指令,并采樣閥位uY系統(tǒng)鑒別N△u≥0?計(jì)算閥位正向余量△u計(jì)算閥位反向余量△uYNNY|△u|≥△Pn?△Pn≥|△u|?△u→(△u)△Pn→(△u)△u→(△u)Y(△u)|ε ?N形成輸出指令,并輸出e(k1),△e(k1)記入內(nèi)存出口
算出來(lái)⊿U(n)之后再怎么辦呢？怎么把這一個(gè)數(shù)據(jù)跟控制輸出聯(lián)系在一起呢?說(shuō)道這里我們先說(shuō)說(shuō)PID控制方式大體都有那些: 1 為線形連續(xù)PID輸出，也就是說(shuō)，PID運(yùn)算的結(jié)果以模擬電壓，電流或者可控硅導(dǎo)通角的形式按比例輸出。⊿U(n)0_1＝⊿U(n)x100/(hhll)將結(jié)果換算成對(duì)應(yīng)于控制閥的開(kāi)度的輸出。● PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來(lái)有兩大類： 一是理論計(jì)算整定法。 PID控制器參數(shù)的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應(yīng)曲線法和衰減法。利用該方法進(jìn)行PID控制器參數(shù)的整定步驟如下：(1)首先預(yù)選擇一個(gè)足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作。P:比例帶 , TI：積分時(shí)間, TD：微分時(shí)間，Ts：采樣周期。2 該系統(tǒng)PID控制中，PLC起什么作用？
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