文档介绍：该【PID控制原理与控制算法 】是由【文艺人生】上传分享，文档一共【27】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【PID控制原理与控制算法 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。――对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制。模拟控制系统图5-1-1基本模拟反馈控制回路被控量的值由传感器或变送器来检测,这个值与给定值进行比较,得到偏差,模拟调节器依一定控制规律使操作变量变化,以使偏差趋近于零,其输出通过执行器作用于过程。控制规律用对应的模拟硬件来实现,控制规律的修改需要更换模拟硬件。微机过程控制系统3DDC系统也是计算机在工业应用中最普遍的一种形式。、模拟PID控制系统组成图5-1-4模拟PID控制系统原理框图二、模拟PID调节器的微分方程和传输函数PID调节器是一种线性调节器,它将给定值r(t)与实际输出值c(t)的偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)通过线性组合构成控制量,对控制对象进行控制。1、PID调节器的微分方程式中2、PID调节器的传输函数4三、PID调节器各校正环节的作用1、比例环节:即时成比例地反应控制系统的偏差信号e(t),偏差一旦产生,调节器立即产生控制作用以减小偏差。2、积分环节:主要用于消除静差,提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数TI,TI越大,积分作用越弱,反之则越强。3、微分环节:能反应偏差信号的变化趋势(变化速率),并能在偏差信号的值变得太大之前,在系统中引入一个有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减小调节时间。、模拟PID控制规律的离散化模拟形式离散化形式5二、数字PID控制器的差分方程式中称为比例项称为积分项称为微分项三、常用的控制方式1、P控制2、PI控制3、PD控制4、PID控制四、PID算法的两种类型1、位置型控制――例如图5-1-5调节阀控制2、增量型控制――例如图5-1-6步进电机控制6【例5—1】设有一温度控制系统,温度测量范围是0~600℃,温度采用PID控制,控制指标为450±2℃。已知比例系数,积分时间,微分时间,采样周期。当测量值,,时,计算增量输出。若,计算第n次阀位输出。解:将题中给出的参数代入有关公式计算得,,由题知,给定值,将题中给出的测量值代入公式(5-1-4)计算得7代入公式(5-1-16)计算得代入公式(5-1-19)、增量型PID算法的程序流程增量型PID算法的算式式中,,2、增量型PID算法的程序流程――图5-1-7(程序清单见教材)二、位置型PID算法的程序流程81、位置型的递推形式2、位置型PID算法的程序流程――图5-1-9只需在增量型PID算法的程序流程基础上增加一次加运算Δu(n)+u(n-1)=u(n)和更新u(n-1)即可。三、对控制量的限制1、控制算法总是受到一定运算字长的限制2、执行机构的实际位置不允许超过上(或下)、不完全微分型PID控制算法1、不完全微分型PID算法传递函数9图5-2-1不完全微分型PID算法传递函数框图2、完全微分和不完全微分作用的区别图5-2-2完全微分和不完全微分作用的区别3、不完全微分型PID算法的差分方程4、不完全微分型PID算法的程序流程――图5-2-3二、微分先行和输入滤波微分先行10