數(shù)字pid控制算法-展示頁(yè)
2025-07-16 14:10本頁(yè)面
【正文】 D位置算法的計(jì)分飽和現(xiàn)象 圖4 遇限削弱積分法克服積分飽和 a—理想情況的控制 b—有限制時(shí)產(chǎn)生積分飽和克服積分飽和的幾種常見(jiàn)方法遇限削弱積分法這一修正算法的基本思想是：一但控制變量進(jìn)入飽和區(qū)，將只執(zhí)行削弱積分項(xiàng)的運(yùn)算而停止進(jìn)行增大積分項(xiàng)的運(yùn)算。當(dāng)輸出超出給定值w*后，偏差雖然變?yōu)樨?fù)值，但由于積分項(xiàng)的累積值很大，還要經(jīng)過(guò)相當(dāng)一段時(shí)間t后控制變量才能脫離飽和區(qū)，這樣，就使系統(tǒng)輸出出現(xiàn)了明顯超調(diào)。PID位置算法的積分飽和作用及其抑制產(chǎn)生積分飽和的原因若給定值w從0突變到w*且有PID位置算式算出的控制量U超出限制圍，如U＞Umax，則實(shí)際執(zhí)行的控制量為上界值Umax，而不是計(jì)算值。如超出上述范圍，則實(shí)際執(zhí)行的將不再是計(jì)算值，由此將得不到預(yù)期結(jié)果，這類效應(yīng)叫做“飽和”效應(yīng)。在初始化時(shí)，應(yīng)在內(nèi)存固定單元置入調(diào)節(jié)參數(shù)d0,d1,d2和設(shè)定值w，并設(shè)置誤差初值ei=ei1=ei2=0。 因此，在實(shí)際控制中，增量式算法要比位置式算法應(yīng)用更為廣泛。如果采用增量算法，則由于算式中不出現(xiàn)u0項(xiàng)，易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換。而增量式只需計(jì)算增量，當(dāng)存在計(jì)算誤差或精度不足時(shí)，對(duì)控制量計(jì)算的影響較小。其中圖1給出了位置式與增量式PID算法的結(jié)構(gòu)比較。增量式PID算法相減就可以導(dǎo)出下面的公式上式稱為增量式PID控制算法。計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)讀書(shū)筆記《數(shù)字PID控制算法》學(xué) 院：11111專 業(yè)：11111姓 名：11111學(xué) 號(hào)：111112017年10月一、 參考文獻(xiàn)《計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用》李正軍 機(jī)械工業(yè)出版社百度文庫(kù)二、 知識(shí)目錄主要內(nèi)容：數(shù)字PID控制算法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)PID算法的改進(jìn)PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)選擇重點(diǎn)內(nèi)容：為什么要用PID調(diào)節(jié)器數(shù)字PID控制算法的比例、積分、微分的作用特點(diǎn)和不足PID控制算法數(shù)字化前提條件兩種算法表達(dá)式及相互比較對(duì)標(biāo)準(zhǔn)PID算法的改進(jìn)——“飽和”作用的抑制采樣周期的選擇依據(jù)三、 主要內(nèi)容學(xué)習(xí) 數(shù)字PID控制算法P(比例)I（積分）D（微分）位置式PID算法由于計(jì)算機(jī)控制是一種采樣控制，它只能根據(jù)采樣時(shí)刻的偏差值計(jì)算控制量，因此式子中的計(jì)分和微分項(xiàng)不能直接準(zhǔn)確計(jì)算，只能用數(shù)值計(jì)算的方法逼近。在采樣時(shí)刻t=iT（T為采樣周器），模擬PID調(diào)節(jié)規(guī)律可通過(guò)下數(shù)值公式近似計(jì)算上式的控制算法提供了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置Ui（如閥門開(kāi)度），所以稱之為位置式PID控制算法。也可以將其進(jìn)行進(jìn)一步改寫。圖1 位置式與增量式PID控制算法的簡(jiǎn)化示意圖(a)位置式(b)增量式增量式PID算法與位置式相比，存在下列優(yōu)點(diǎn)：①位置式算法每次輸出與整個(gè)過(guò)去狀態(tài)有關(guān)，計(jì)算式中要用到過(guò)去偏差的累加值，容易產(chǎn)生較大的累計(jì)誤差。②控制從手動(dòng)切換到自動(dòng)時(shí)，必須首先將計(jì)算機(jī)的輸出值設(shè)置為原始閥門開(kāi)度u0，才能保證無(wú)沖擊切換。此外，在計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)，由于執(zhí)行裝置本身有寄存作用，故可仍然保持在原位
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