pid控制算法控制算法(編輯修改稿)
2024-08-31 22:48 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 樣就造成調(diào)節(jié)滯后，使系統(tǒng)出現(xiàn)明顯的超調(diào)，惡化調(diào)節(jié)品質(zhì)。這種由積分項(xiàng)引起的過積分作用稱為積分飽和現(xiàn)象?？朔e分飽和的方法：積分限幅法積分限幅法的基本思想是當(dāng)積分項(xiàng)輸出達(dá)到輸出限幅值時(shí)，即停止積分項(xiàng)的計(jì)算，這時(shí)積分項(xiàng)的輸出取上一時(shí)刻的積分值。其算法流程如圖524所示。積分分離法積分分離法的基本思想是在偏差大時(shí)不進(jìn)行積分，僅當(dāng)偏差的絕對(duì)值小于一預(yù)定的門限值ε時(shí)才進(jìn)行積分累積。這樣既防止了偏差大時(shí)有過大的控制量，也避免了過積分現(xiàn)象。其算法流程如圖525。 圖524積分限幅法程序流程 525積分分離法程序流程變速積分法變速積分法的基本思想是在偏差較大時(shí)積分慢一些，而在偏差較小時(shí)積分快一些，以盡快消除靜差。即用代替積分項(xiàng)中的 式中 為一預(yù)定的偏差限。二、消除積分不靈敏區(qū) 積分不靈敏區(qū)產(chǎn)生的原因 當(dāng)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行字長(zhǎng)較短，采樣周期T也短，而積分時(shí)間TI又較長(zhǎng)時(shí)，)容易出現(xiàn)小于字長(zhǎng)的精度而丟數(shù)，此積分作用消失，這就稱為積分不靈敏區(qū)。【例5—2】某溫度控制系統(tǒng)的溫度量程為0至1275℃，A/D轉(zhuǎn)換為8位，并采用8位字長(zhǎng)定點(diǎn)運(yùn)算。已知，，試計(jì)算，當(dāng)溫差達(dá)到多少℃時(shí)，才會(huì)有積分作用？解：因?yàn)楫?dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)就作為“零”將此數(shù)丟掉，控制器就沒有積分作用。將，代入公式計(jì)算得 而0至1275℃對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)為0～255，溫差對(duì)應(yīng)的偏差數(shù)字為 令上式大于1，解得?？梢姡挥挟?dāng)溫差大于50℃時(shí)，才會(huì)有，控制器才有積分作用。 消除積分不靈敏區(qū)的措施：1）增加A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)，加長(zhǎng)運(yùn)算字長(zhǎng)，這樣可以提高運(yùn)算精度。2）當(dāng)積分項(xiàng)小于輸出精度ε的情況時(shí)，把它們 一次次累加起來，即其程序流程如圖526所示。 數(shù)字PID參數(shù)的選擇一、選擇采樣周期的重要性采樣周期越小，數(shù)字模擬越精確，控制效果越接近連續(xù)控制。對(duì)大多數(shù)算法，縮短采樣周期可使控制回路性能改善，但采樣周期縮短時(shí)，頻繁的采樣必然會(huì)占用較多的計(jì)算工作時(shí)間，同時(shí)也會(huì)增加計(jì)算機(jī)的計(jì)算負(fù)擔(dān)，而對(duì)有些變化緩慢的受控對(duì)象無需很高的采樣頻率即可滿意地進(jìn)行跟蹤，過多的采樣反而沒有多少實(shí)際意義。二、選擇采樣周期的原則――采樣定理 最大采樣周期 式中為信號(hào)頻率組分中最高頻率分量。三、選擇采樣周期應(yīng)綜合考慮的因素給定值的變化頻率加到被控對(duì)象上的給定值變化頻率越高，采樣頻率應(yīng)越高，以使給定值的改變通過采樣迅速得到反映，而不致在隨動(dòng)控制中產(chǎn)生大的時(shí)延。被控對(duì)象的特性1） 考慮對(duì)象變化的緩急，若對(duì)象是慢速的熱工或化工對(duì)象時(shí)，T一般取得較大。在對(duì)象變化較快的場(chǎng)合，T應(yīng)取得較小。2） 考慮干擾的情況，從系統(tǒng)抗干擾的性能要求來看，要求采樣周期短，使擾動(dòng)能迅速得到校正。使用的算
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