數(shù)字pid控制及其算法-資料下載頁
2025-05-09 02:09本頁面
【正文】 f(E(k)) 乘以 E(k)， 再進(jìn)行累加 ， 即 值表示變速積分項(xiàng)的輸出)()()]([)()(39。1039。39。kPkEkEfjEKkPIkjII???????? ???第七章 數(shù)字 PID控制及其算法 變速積分的 PID算式 f值在 0~1區(qū)間內(nèi)變化 ， 它和 E(k)的關(guān)系可以是線性或高階的 。 ?????????????????)()(0)()()()(1)]([BAkEBAkEBABkEABkEkEf)]1()([)()]([)()()(1039。 ????????? ??? ? ??kEkEKkEkEfjEKkEKkP DkjIP第七章 數(shù)字 PID控制及其算法 變速積分的 PID算式 優(yōu)點(diǎn)： ? 消除積分飽和現(xiàn)象 ? 大大減小了超調(diào)量 ， 容易使系統(tǒng)穩(wěn)定 ? 適應(yīng)能力強(qiáng) ? 參數(shù)容易整定 ， 各參數(shù)之間的影響小 第七章 數(shù)字 PID控制及其算法 PID參數(shù)的整定方法 PID數(shù)字調(diào)節(jié)器整定的參數(shù)有： ? 比例系數(shù) KP ? 積分時(shí)間 TI ? 微分時(shí)間 TD ? 采樣周期 T 參數(shù)選擇的確定方法： ? 通過實(shí)驗(yàn)確定 ? 通過試湊法確定 ? 通過實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)公式確定 第七章 數(shù)字 PID控制及其算法 ? 采樣周期的確定 ? 歸一參數(shù)整定方法 ? 優(yōu)選法 ? 擴(kuò)充臨界比例度法 第七章 數(shù)字 PID控制及其算法 采樣周期的確定 采樣周期越小 → 數(shù)字仿真越精確 → 控制效果越接近于連續(xù)控制系統(tǒng) 影響采樣周期的因素 （ 1）根據(jù)香農(nóng)采樣定理，系統(tǒng)采樣頻率的下限為 fs=2fmax，此時(shí)系統(tǒng)可真實(shí)地恢復(fù)到原來的連續(xù)信號。 （ 2） 從執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特性要求來看 ， 有時(shí)需要輸出信號保持一定的寬度 。 采樣周期必須大于這一時(shí)間 。 （ 3）從控制系統(tǒng)的隨動和抗干擾的性能來看，要求采樣周期短些。 （ 4）從微機(jī)的工作量和每個(gè)調(diào)節(jié)回路的計(jì)算來看，一般要求采樣周期大些。 （ 5）從計(jì)算機(jī)的精度看，過短的采樣周期是不合適的。 第七章 數(shù)字 PID控制及其算法 采樣周期的確定 采樣周期的選擇方法： ?計(jì)算法 比較復(fù)雜，被控系統(tǒng)各環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)難以確定，工程上較少用。 ?經(jīng)驗(yàn)法 根據(jù)具體情況和經(jīng)驗(yàn)粗選一個(gè) T→ 送入控制系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn) → 根據(jù)實(shí)際控制效果，反復(fù)修改 T → 滿意為止 第七章 數(shù)字 PID控制及其算法 常用被測量的經(jīng)驗(yàn)采樣周期 第七章 數(shù)字 PID控制及其算法 歸一參數(shù)整定方法 ? ??????? ?????????? )]2()1(2)([)()1()()( kEkEkETTkETTkEkEKkP DIP蕩周期純比例作用下的臨界振令????KKDKIKTTTTTTT ,整定方法： )]2()1()([)( ?????? kEkEkEKkP P整定參數(shù) KP。 第七章 數(shù)字 PID控制及其算法 優(yōu)選法 應(yīng)用優(yōu)選法對自動調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行整定也是經(jīng)驗(yàn)法的一種 。 方法：根據(jù)經(jīng)驗(yàn) ， 先把其他參數(shù)固定 → 用 ， 待選 出最佳參數(shù)后 ， 再換另一個(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)選 → 把所有的參數(shù)優(yōu)選完畢 → 最后根據(jù) T、 KP 、 TI 、 TD 諸參數(shù)優(yōu)選的結(jié)果 取一組最佳值即可 第七章 數(shù)字 PID控制及其算法 擴(kuò)充臨界比例度法 擴(kuò)充臨界比例度法是簡易工程整定方法之一 。 它是基于模擬調(diào)節(jié)器中使用的臨界比例度法的一種 PID數(shù)字調(diào)節(jié)器參數(shù)整定方法 。 步驟： ?選擇一個(gè)足夠短的采樣周期 Tmin。 ?求出臨界比例度 δu和臨界振蕩周期 Tu。 方法：將上述采樣周期 Tmin輸入到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中 ， 并只有比例控制 ， 逐漸縮小比例度 ， 直到系統(tǒng)產(chǎn)生等副振蕩為止 。 所得到的比例度即為臨界比例度 δu， 相應(yīng)的振蕩周期稱為臨界振蕩周期 Tu。 第七章 數(shù)字 PID控制及其算法 擴(kuò)充臨界比例度法 模擬控制度?????????????????0202( t ) d tE( t ) d tEDDC?選擇控制度 所謂控制度，就是以模擬調(diào)節(jié)器為基準(zhǔn)，將 DDC的控制效果與模擬調(diào)節(jié)器的控制效果相比較，其評價(jià)函數(shù)通常采樣誤差平方積分表示。 通常當(dāng)控制度為 ，表示 DDC系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)的控制效果相當(dāng)。 第七章 數(shù)字 PID控制及其算法 擴(kuò)充臨界比例度法 ?根據(jù)控制度，查下表即可求出 T， KP， TI和 TD的值 ?將按照上面的方法求得的參數(shù)，加到系統(tǒng)中運(yùn)行，觀察控制效果，再調(diào)整參數(shù)，直到獲得滿意的控制效果。 控制度 控制規(guī)律 T KP TI TD PI PID PI PID PI PID PI PID
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