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《離散PID、PID參數(shù)整定》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第八節(jié)離散的PID控制算法一、離散的PID算法：DDC控制框圖如下所示：離散PID算法：積分——數(shù)值積分，微分——差分1、位置式算法特點：必須要知道初始閥位Us，一般需經(jīng)模擬變送后，由采樣通道送入計算機。積分作用相當(dāng)于當(dāng)前時刻與以前所有偏差之和－積分飽合?？芍苯优c數(shù)字調(diào)節(jié)閥連接?；蛲ㄟ^D/A轉(zhuǎn)換2、增量算法：3、速度式算法：說明：增量算法利用脈沖發(fā)生器，將數(shù)字量轉(zhuǎn)化為脈沖，推動步進電機，由步進電機轉(zhuǎn)化為模擬量，不需要知道初始閥位。速度算法需要采用積分式執(zhí)行機構(gòu)手動、自動切換方便增量，速度算法不會產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)
2、象每次只需計算增量，計算簡單圖1－45增量式PID算法框圖二、改進PID算法：1、對于積分作用：（1）圓整誤差的問題計算機的精度限制；改進算法：增加累加單元，當(dāng)Δui(k)出現(xiàn)機器零時，開始把e(k)保存在累加單元中，直到Δui(k)不為零為止（2）積分分離：積分除了消除誤差外，對其他控制指標(biāo)都是不利的，如圖1-46所示，積分作用引入了相角滯后。（3）梯形積分問題:減小噪聲對Δui(k)的影響︱e(k)︱＞A，取消積分作用︱e(k)︱≤A，引入積分作用改進算法：積分分離，即在系統(tǒng)偏差較大時，取消積分作用，一旦
3、受控變量接近設(shè)定值時，才會產(chǎn)生積分作用：2、微分作用D（1）微分先行：為了避免調(diào)整設(shè)定值時，微分作用產(chǎn)生較大的突變，微分先行將微分部分移至測量通道中（2）不完全微分：即用實際的PD環(huán)節(jié)來代替理想的PD環(huán)節(jié)用實際PD環(huán)節(jié)代替理想PD環(huán)節(jié)PI+-或是理想PID環(huán)節(jié)串聯(lián)一個一階慣性環(huán)節(jié)PI+-U(s)PIDGf(s)E(s)U’(s)圖1-2-14其離散位置式算式：其中：其離散增量式等式其離散速度式等式：其中：其中：（3）輸入濾波：四點中值差分三、控制度與采樣周期的選擇1、離散式PID算法與連續(xù)PID算法相比具有的
4、優(yōu)點：P、I、D三個參數(shù)相互獨立，可分別整定Kc,Ti,Td可在更大的范圍內(nèi)自由選擇。積分和微分控制作用的改進措施，較之模擬式控制器更為靈活多變2、離散式PID算法與連續(xù)PID算法相比具有的缺點：當(dāng)采用等效的PID參數(shù)時，離散PID控制的品質(zhì)往往低于連續(xù)控制3、控制度采樣周期：△t越小，則控制度值越小，離散PID的品質(zhì)越好△t的選擇：香農(nóng)定理：采樣周期必須小于工作周期的一半實際上，一般取四、用計算機實現(xiàn)DDC的一些問題1、輸入：濾波、采樣、運算、輸出必須在一個采樣周期內(nèi)完成2、信號的量化與線性化模擬量與數(shù)字量
5、之間的相互轉(zhuǎn)化：y是模擬量，為數(shù)字量，為變送器輸入輸出量程之比為零點壓縮；為量化單位；例：溫度：50～150oc,變送器輸出4～20mA,求溫度為100oc時相應(yīng)8位二進制代碼3、輸出:模擬量、脈沖量、數(shù)字量第九節(jié)控制器參數(shù)整定控制器的參數(shù)整定的若干原則：1、在廣義對象傳函：Ko大，則Kc??；Ko小，則Kc大。以保證開環(huán)增益KcKo不變2、若已知，則取Ti取，Td取3、在P，I，D中，P為最基本的控制作用4、I作用消除誤差，但是響應(yīng)速度變慢，穩(wěn)定性變差，引入I之后，Kc應(yīng)適當(dāng)減小5、D作用主要用在以溫度或成分
6、為受控變量的系統(tǒng)中，一般取。引入D作用后，Kc可適當(dāng)增加。6、在含有高頻噪音時，不宜用D作用7、隨動系統(tǒng)的控制品質(zhì)要求衰減比為10：1，定值系統(tǒng)中控制品質(zhì)要求衰減比為4：18、近似二階振蕩環(huán)節(jié)，衰減比、超調(diào)量與阻尼比之間有一定的關(guān)系。9、對不穩(wěn)定系統(tǒng)，Kc越小則越穩(wěn)定一、經(jīng)驗湊試法：按照人們長期從事過程控制的經(jīng)驗來調(diào)整控制器參數(shù)流量系統(tǒng)：宜用PI控制，往往需要精確控制液位系統(tǒng)：宜用純比例，比例度要大壓力系統(tǒng)：液體壓力，氣體壓力，蒸汽壓力液體壓力：調(diào)節(jié)近似流量調(diào)節(jié)蒸汽壓力：調(diào)節(jié)近似溫度調(diào)節(jié)溫度系統(tǒng)：存在傳遞滯后
7、和較大的時間常數(shù)，所以引入微分作用注意:這種按照受控變量類型來選擇控制器參數(shù)的做法，都是對典型的過程特性而言的。系統(tǒng)參數(shù)比例度TiminTdmin溫度20～603～100.5～3流量40～1000.1～1壓力30～700.4～3液位20～80表1－4經(jīng)驗法整定參數(shù)的參考范圍整定步驟：（1）純比例下調(diào)出4：1衰減振蕩（2）如需消除余差，則適當(dāng)增加比例度，引入積分作用（3）如需要再加入微分：允許適當(dāng)減小比例度和積分時間不同參數(shù)對過渡過程曲線的影響：（1）比例度過小、積分時間過小、微分時間過大所引起的振蕩的區(qū)別a:
8、積分時間過?。ㄖ芷谳^長）；b:比例度過小（周期較短）;c:微分時間過大（周期最短）（2）比例度過大、積分時間過大的區(qū)別a:比例度過大（曲線波動較劇烈、不規(guī)則地較大地偏離給定值，波浪式起伏）b:積分時間過大（曲線通過非周期的不正常路徑，慢慢地回復(fù)到給定）整定方法2：（1）參考表1－4來固定積分時間和微分時間（2）反復(fù)湊試比例度二、臨界比例度法：整定步驟：（1）純比例控制下，自大而小改變比例度，直至系統(tǒng)
