不完全微分PID算法

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1、《計算機控制技術》討論課不完全微分PID算法2執(zhí)行機構都存在一個線性工作區(qū)。在此線性區(qū)內(nèi)，它可以線性地跟蹤控1PID控制器的結(jié)構簡單，參數(shù)易制信號，而當控制信號過大，超過這于通過編制計算機語言實現(xiàn)調(diào)整，個線性區(qū)，就進入飽和區(qū)或截止區(qū)，在長期應用中已積累了豐富的經(jīng)驗。其特性將變成非線性特性。從而使系統(tǒng)出現(xiàn)過大的超調(diào)和持續(xù)振蕩，動態(tài)品質(zhì)變壞。3微分控制器根據(jù)偏差變化的趨向進行控制，它能夠預測偏差，產(chǎn)生超前的校正作用，有助于減小4對于具有高頻擾動的生產(chǎn)過程，超調(diào)，克服振蕩，使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。由于標準PID控制

2、算式中的微分作用過于靈敏，導致系統(tǒng)控制過程振蕩，降低了調(diào)節(jié)品質(zhì)。特別是，對每個5串接一個低通濾波器（一階控制回路計算機的輸出是快速的，慣性環(huán)節(jié)）來抑制高頻影響，形。而執(zhí)行機構的動作需要一定的時間。成不完全微分PID控制算法如果輸出值較大，在一個采樣時間內(nèi)執(zhí)行機構不能到達應到的位置，會使輸出失真。由于微分作用容易引進高頻干擾，因此，可以串接一個低通濾波器（一階慣性環(huán)節(jié)）來抑制高頻影響。低通濾波器的傳遞函數(shù)為：1G(s)?fTs?1fE(s)U1(s)U(s)PIDGf(s)e(t)u1(t)u(t)不完

3、全微分PID控制器如上圖模擬PID控制器的微分方程1tde(t)u(t)?K[e(t)?e(t)dt?T]1p?DT0dt1LOGO設數(shù)字微分調(diào)節(jié)器的輸入為單位階躍序列e?k??1普通的數(shù)字調(diào)節(jié)器的微分作用普通的數(shù)字調(diào)節(jié)器p只在第一個采樣周期里起作用p不能按照偏差變換的趨勢在整個調(diào)節(jié)過程中起作用。p微分作用在第一個采樣周期時作用很強，容易溢出。LOGO不完全微分PID算法不完全數(shù)字PIDu能抑制高頻干擾u數(shù)字控制器輸出的微分作用能在各個采樣周期按照誤差變化的趨勢均勻地輸出u改善了系統(tǒng)的系能。輸出控制曲

4、線圖一：不完全微分PID算法輸出控制曲線圖二：普通PID算法輸出控制曲線計算得：在第一個采樣周期里不完全微分數(shù)字控制器的輸出比完全微分數(shù)字控制器的輸出幅度小得多，而且控制器的輸出十分近似于理想的微分控制器。10能夠抑制控制系比較輸出控制曲線統(tǒng)的高頻干擾，有效地改善干擾對系統(tǒng)的影響。不完全微分PID算法復雜改善系統(tǒng)的動UPDATES態(tài)性能，提高了系統(tǒng)的控制精度。11謝謝觀賞計算機控制技術