數(shù)字調(diào)節(jié)器ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-04-29 02:53本頁(yè)面
【正文】 PID控制算式的變型 ? 不完全微分 PID控制算法 ? 積分分離 PID控制算法 ? 帶死區(qū)的 PID控制算法 ? 微分先行 PID控制 不完全微分 PID控制算法 上式中的微分項(xiàng)是理想微分算式，其缺點(diǎn)是微分作用時(shí)間短 , 僅在偏差變化瞬間有輸出，控制效果不好。當(dāng)瞬時(shí)偏差變化較大時(shí)，在一個(gè)采樣周期內(nèi)理想微分輸出值可能很大，引起計(jì)算機(jī)的溢出，同時(shí)理想微分的抗干擾能力很差。作為改進(jìn)可采用非理想微分 PID算式。連續(xù)的非理想微分 PID算式的傳遞函數(shù)為 : )111()()(sKTsTsTKsEsPDDDIP????注：不完全微分可看作是過(guò)程變量先經(jīng)過(guò)完全微分環(huán)節(jié) ， 然后再經(jīng)一階慣性濾波環(huán)節(jié) ， 據(jù)此進(jìn)行離散 化操作。 將上式分成兩部分 : 上式中 : )111()()(sKTsTsTKsEsPDDDIP????)()()( sPsPsP DPI ??)()11()( sEsTKsPIPPI ??)(1)( sEsKTsTKsPDDDPD??式 (13)位置式離散算式與式 (54)中的 PI部分相同 , 即 : ????niISPnPI ieTTneKp0, )]()([（ 15） 而 PD(s)的位置式離散算式可推導(dǎo)如下 : 對(duì)式 (16)兩邊拉氏反變換得微分方程為 : )16()()()1( ssETKsPsKT DPDDD ??)17()()()( dt tdeTKtpdt tdpKT DPDDDD ??用后向差分代替式微分項(xiàng) , 則在第 n個(gè)采樣時(shí)刻有 : )18(1,1,SnnDPnDSnDnDDDTeeTKpTppKT ?? ????整理上式得 : )19()()( 1,1, ?? ???? nDDDnnDPnDSDD pKTeeTKpTKT)20()( 1,1, ??? ??? nDnnSDPnD peeTTKp ?式 (20)中 : 將式 (15)與式 (20)合并得 : SDDDSDDS TKTTTKTT????? ?,)21()]([ 1,01 ???? ????? ? nDninnSDiISnPn peeTTeTTeKp ?不完全微分 PID控制效果 微分先行算法 微分先行 PID就只對(duì)測(cè)量值 y(t)微分，而不對(duì)偏差 e(t)微分，也就是說(shuō)對(duì)給定值 r(t)無(wú)微分作用。這樣在調(diào)整設(shè)定值時(shí)，控制器的輸出就不會(huì)產(chǎn)生劇烈地跳變，也就避免了給定值變化給系統(tǒng)造成的沖擊。下圖 為微分先行 PID控制器結(jié)構(gòu)圖，圖中 KD為微分增益系數(shù)， PID算法中的微分環(huán)節(jié)則被移到了測(cè)量值與設(shè)定值的比較點(diǎn)之前。 積分分離算法 ? 基本思想 在微機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)中，把 P 和 I 分開。當(dāng)偏差大時(shí)，只讓比例部分起作用，以快速減少偏差； 當(dāng)偏差降低到一定程度后，再將積分作用投入，既可最終消除穩(wěn)態(tài)偏差，又能避免較大的退飽和超調(diào)。 ? 積分分離算法表達(dá)式為 其中 δ為一常值 。 積分分離法能有效抑制振蕩，或減小超調(diào)，常用于轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 。 — 在一定偏差范圍內(nèi)輸出為 0 或 (B稱為不靈敏區(qū)寬度 ) 帶死區(qū)的 PID控制算法
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