數(shù)字PID控制算法PPT課件

1、內(nèi)容提要 概述 標(biāo)準(zhǔn)的PID算法 改進(jìn)的PID算法 數(shù)字PID算法應(yīng)用中的問(wèn)題 PID參數(shù)整定方法 PID算法仿真實(shí)例 第1頁(yè)/共82頁(yè)概述 按偏差的比例、積分和微分進(jìn)行控制的調(diào)節(jié)器簡(jiǎn)稱為PID（ Proportional - Integral - Differential ）調(diào)節(jié)器 PID調(diào)節(jié)是連續(xù)系統(tǒng)中技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的一種調(diào)節(jié)方式，其調(diào)節(jié)的實(shí)質(zhì)是根據(jù)輸入的偏差值，按比例、積分、微分的函數(shù)關(guān)系進(jìn)行運(yùn)算，其運(yùn)算結(jié)果用于輸出控制。u在計(jì)算機(jī)進(jìn)入控制領(lǐng)域后，用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字PID算法代替了模擬PID調(diào)節(jié)器。第2頁(yè)/共82頁(yè)概述 PID調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn) 技術(shù)成熟 易被人們熟悉和掌握 不需要建立數(shù)

2、學(xué)模型 控制效果好第3頁(yè)/共82頁(yè)概述 PID控制實(shí)現(xiàn)的控制方式 模擬方式：用電子電路調(diào)節(jié)器，在調(diào)節(jié)器中，將被測(cè)信號(hào)與給定值比較，然后把比較出的差值經(jīng)PID電路運(yùn)算后送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，改變給進(jìn)量，達(dá)到調(diào)節(jié)之目的。 數(shù)字方式：用計(jì)算機(jī)進(jìn)行PID運(yùn)算，將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成模擬量，輸出去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。第4頁(yè)/共82頁(yè)模擬模擬PIDPID調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器 模擬PID調(diào)節(jié)器PIDPID控制器是一種線性控制器；控制器是一種線性控制器； 根據(jù)對(duì)象的特性和控制要求，可靈活地改變其結(jié)構(gòu)。根據(jù)對(duì)象的特性和控制要求，可靈活地改變其結(jié)構(gòu)。 第5頁(yè)/共82頁(yè)1. 1. 比例調(diào)節(jié)器比例調(diào)節(jié)器 2. 2. 比例積分調(diào)節(jié)器比例積分調(diào)節(jié)器

3、3. 3. 比例微分調(diào)節(jié)器比例微分調(diào)節(jié)器 4. 4. 比例積分微分調(diào)節(jié)器比例積分微分調(diào)節(jié)器 PID調(diào)節(jié)器的基本結(jié)構(gòu)第6頁(yè)/共82頁(yè)控制規(guī)律：)()(PteKtu 其中： 為比例系數(shù)； PK比例調(diào)節(jié)的特點(diǎn)：比例調(diào)節(jié)的特點(diǎn)：比例調(diào)節(jié)器對(duì)于比例調(diào)節(jié)器對(duì)于偏差是即時(shí)反應(yīng)，偏差一旦產(chǎn)生，偏差是即時(shí)反應(yīng)，偏差一旦產(chǎn)生，調(diào)節(jié)器立即產(chǎn)生控制作用使被控量調(diào)節(jié)器立即產(chǎn)生控制作用使被控量朝著減小偏差的方向變化，控制作朝著減小偏差的方向變化，控制作用的強(qiáng)弱取決于比例系數(shù)。只有當(dāng)用的強(qiáng)弱取決于比例系數(shù)。只有當(dāng)偏差發(fā)生變化時(shí)，控制量才變化。偏差發(fā)生變化時(shí)，控制量才變化。 （1 1）比例調(diào)節(jié)器缺點(diǎn)：不能消除靜差； 過(guò)大，會(huì)

4、使動(dòng)態(tài)質(zhì)量變壞，引起被控量振蕩甚至導(dǎo)致閉環(huán)不穩(wěn)定。 PK 圖2 P2 P調(diào)節(jié)器的階躍響應(yīng) 第7頁(yè)/共82頁(yè)（2 2）比例積分調(diào)節(jié)器控制規(guī)律：控制規(guī)律：tdtteTteKtu0iP)(1)()(積分調(diào)節(jié)的特點(diǎn)：積分調(diào)節(jié)的特點(diǎn)：調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)器的輸出與偏差存在的時(shí)間有關(guān)。輸出與偏差存在的時(shí)間有關(guān)。只要偏差不為零，輸出就會(huì)只要偏差不為零，輸出就會(huì)隨時(shí)間不斷增加，并減小偏隨時(shí)間不斷增加，并減小偏差，直至消除偏差，控制作差，直至消除偏差，控制作用不再變化，系統(tǒng)才能達(dá)到用不再變化，系統(tǒng)才能達(dá)到穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)。其中： 為積分時(shí)間常數(shù)。 iT缺點(diǎn)：降低響應(yīng)速度。 圖3 PI調(diào)節(jié)器的階躍響應(yīng)00upKpK0tiTut

5、110t0et第8頁(yè)/共82頁(yè)（3 3）比例微分調(diào)節(jié)器)(d)(d)()(dPtteTteKtu控制規(guī)律：其中： 為微分時(shí)間常數(shù)。 dT微分調(diào)節(jié)的特點(diǎn)：微分調(diào)節(jié)的特點(diǎn)：在偏差出現(xiàn)或變化的在偏差出現(xiàn)或變化的瞬間，產(chǎn)生一個(gè)正比于偏差變化率的控瞬間，產(chǎn)生一個(gè)正比于偏差變化率的控制作用，它總是反對(duì)偏差向任何方向的制作用，它總是反對(duì)偏差向任何方向的變化，偏差變化越快，反對(duì)作用越強(qiáng)。變化，偏差變化越快，反對(duì)作用越強(qiáng)。故微分作用的加入將有助于減小超調(diào)，故微分作用的加入將有助于減小超調(diào)，克服振蕩，使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。它加快了克服振蕩，使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。它加快了系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減小調(diào)整時(shí)間，從而系統(tǒng)的動(dòng)作速度，減小調(diào)

6、整時(shí)間，從而改善了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。改善了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。 缺點(diǎn)： 太大，易引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。 dT圖 4 理想 PD調(diào)節(jié)器的階躍響應(yīng)101et0t00tutpK0u第9頁(yè)/共82頁(yè)（4 4）比例積分微分調(diào)節(jié)器控制規(guī)律控制規(guī)律：)(d)(d)(1)()(0diPtteTdtteTteKtut比例積分微分三作用的線性組合。比例積分微分三作用的線性組合。 在階躍信號(hào)的作用下，首先是在階躍信號(hào)的作用下，首先是比例和微分作用，使其調(diào)節(jié)作用加比例和微分作用，使其調(diào)節(jié)作用加強(qiáng)，然后是積分作用，直到消除偏強(qiáng)，然后是積分作用，直到消除偏差。差。圖 5 理想PID調(diào)節(jié)器的階躍響應(yīng)101et0t00tiTutpKpK

7、0u第10頁(yè)/共82頁(yè) 數(shù)字?jǐn)?shù)字PIDPID控制器控制器 當(dāng)采樣周期足夠小時(shí)當(dāng)采樣周期足夠小時(shí)，在模擬調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上，在模擬調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)值逼近的方法，用求和代替積分、用后向差分通過(guò)數(shù)值逼近的方法，用求和代替積分、用后向差分代替微分，使模擬代替微分，使模擬PIDPID離散化變?yōu)椴罘址匠?。離散化變?yōu)椴罘址匠?。可作如下近似可作如下近?00( )()( )()( )d()d ( )()(1)dktju tu ke te ke ttTeje te ke ktT式中，式中，T T為采為采樣周期，樣周期，k k為為采樣序號(hào)。采樣序號(hào)。第11頁(yè)/共82頁(yè)三種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字三種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字PIDPID控制

8、算法控制算法 （l l）數(shù)字）數(shù)字PIDPID位置型控制算法位置型控制算法 kjTkekeTjeTTkeKku0diP)1()()()()(u 控制算法提供了執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置。 TTKKdpd ipiTTKK 式中：kjkekeKjeKkeKku0diP) 1()()()( )(或：或：第12頁(yè)/共82頁(yè)（2 2）數(shù)字）數(shù)字PIDPID增量型控制算法增量型控制算法 10diP)2() 1()() 1() 1(kjTkekeTjeTTkeKku)1()()( kukuku由位置型算法由位置型算法又又)2() 1(2)()()1()()(dikekekeKkeKkekeKkuPkjTkekeTjeT

9、TkeKku0diP) 1()()()()(，得：，得：得：得：u增量型算法只需保持前增量型算法只需保持前3個(gè)時(shí)刻的偏差值。個(gè)時(shí)刻的偏差值。第13頁(yè)/共82頁(yè)數(shù)字PID控制1)(2c)(c)(c)()(）（ kekesTdTkkeiTksTkeksTkUhv 速度算法它是增量算法除以采樣周期，是增量算法的變形，沒(méi)有累加和項(xiàng)，不會(huì)出現(xiàn)積分飽和，避免了大的超調(diào)和震蕩 三種算法的選擇：一是要考慮執(zhí)行器的形式，另一方面要分析應(yīng)用時(shí)的方三種算法的選擇：一是要考慮執(zhí)行器的形式，另一方面要分析應(yīng)用時(shí)的方便性便性1 1、從執(zhí)行器看：位置算法的輸出除用數(shù)字式控制閥可直接連接外，一般須經(jīng)、從執(zhí)行器看：位置算法的輸

10、出除用數(shù)字式控制閥可直接連接外，一般須經(jīng)D/AD/A轉(zhuǎn)換為模擬量，還要有保持電路。而增量算法可通過(guò)步進(jìn)電機(jī)等累積機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為模擬量，還要有保持電路。而增量算法可通過(guò)步進(jìn)電機(jī)等累積機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為模擬量。速度算法的輸出采用積分式執(zhí)行機(jī)構(gòu)?；癁槟M量。速度算法的輸出采用積分式執(zhí)行機(jī)構(gòu)。2 2、從應(yīng)用方面看：增量和速度手自動(dòng)切換較方便；不產(chǎn)生積分飽和。位置算法、從應(yīng)用方面看：增量和速度手自動(dòng)切換較方便；不產(chǎn)生積分飽和。位置算法正好相反。正好相反。第14頁(yè)/共82頁(yè)（3）兩種標(biāo)準(zhǔn)）兩種標(biāo)準(zhǔn)PID控制算法比較控制算法比較 圖6 6 兩種PIDPID控制算法實(shí)現(xiàn)的閉環(huán)系統(tǒng)（a）位置型）位置型（b） 增量型增量型

11、第15頁(yè)/共82頁(yè)增量式PID控制算法的優(yōu)點(diǎn) 增量式算法不需做累加，計(jì)算誤差和計(jì)算精度問(wèn)題對(duì)控增量式算法不需做累加，計(jì)算誤差和計(jì)算精度問(wèn)題對(duì)控制量的計(jì)算影響較??；位置式算法要用到過(guò)去偏差的累加制量的計(jì)算影響較??；位置式算法要用到過(guò)去偏差的累加值，容易產(chǎn)生較大的累計(jì)誤差。值，容易產(chǎn)生較大的累計(jì)誤差。 控制從手動(dòng)切換到自動(dòng)時(shí)，位置式算法必須先將計(jì)算機(jī)控制從手動(dòng)切換到自動(dòng)時(shí)，位置式算法必須先將計(jì)算機(jī)的輸出值置為原始值的輸出值置為原始值 u u0 0 時(shí)，才能保證無(wú)沖擊切換；增量時(shí)，才能保證無(wú)沖擊切換；增量式算法與原始值無(wú)關(guān)，易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖擊切換。式算法與原始值無(wú)關(guān)，易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)到自動(dòng)的無(wú)沖

12、擊切換。 一般認(rèn)為，在以閘管或伺服電機(jī)作為執(zhí)行器件，或?qū)匾话阏J(rèn)為，在以閘管或伺服電機(jī)作為執(zhí)行器件，或?qū)刂凭纫筝^高的系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)采用位置式算法；而在以制精度要求較高的系統(tǒng)中，應(yīng)當(dāng)采用位置式算法；而在以步進(jìn)電機(jī)或多圈電位器作執(zhí)行器件的系統(tǒng)中，則應(yīng)采用增步進(jìn)電機(jī)或多圈電位器作執(zhí)行器件的系統(tǒng)中，則應(yīng)采用增量式算法。量式算法。 第16頁(yè)/共82頁(yè)數(shù)字PID控制算法 位置式PID控制算法的程序設(shè)計(jì)思路： 將三項(xiàng)拆開(kāi)，并應(yīng)用遞推進(jìn)行編程 比例輸出 積分輸出 微分輸出10()kkPkIjDkkjuK eKeKee( )PPkP kK e1( )()DDkkP kKee0( )(1)kIIjIkIjP

13、kKeK eP k第17頁(yè)/共82頁(yè)數(shù)字PID控制算法 增量式PID控制算法增量式PID控制算法的程序設(shè)計(jì) 初始化時(shí)，需首先置入調(diào)節(jié)參數(shù)d0，d1，d2和設(shè)定值R，并設(shè)置誤差初值ei = ei1 = ei2 = 0 )2() 1(2)()()1()()(dikekekeKkeKkekeKkuP01122kkkkud ed ed ekjkekeKjeKkeKku0diP) 1()()()( )(10diP)2()1()()1()1(kjTkekeTjeTTkeKku第18頁(yè)/共82頁(yè)位置型PID算式的遞推算式 kjTkekeTjeTTkeKku0diP)1()()()()() 1()()( ku

14、kuku10diP)2() 1()() 1() 1(kjTkekeTjeTTkeKku012( )(1)( )(1) ( )(1)( ) ( )2 (1)(2)(1)( )(1)(2)PIDu ku ku ku kKe ke kK e kKe ke ke ku kq e kq e kq e k)2() 1(2)()()1()()(dikekekeKkeKkekeKkuP第19頁(yè)/共82頁(yè)位置型PID控制算式遞推算法流程圖 第20頁(yè)/共82頁(yè)離散PIDPID控制算法的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：控制器參數(shù)之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)，離散PIDPID的P P、I I、D D三個(gè)作用是獨(dú)立的，可以分別整定，計(jì)算機(jī)實(shí)施時(shí)，等效的

15、Ti Ti TdTd可以在更大范圍內(nèi)自由選擇；積分微分作用的某些改進(jìn)更為靈活多變，參數(shù)范圍無(wú)限制 缺點(diǎn)：如果采用等效的PIDPID參數(shù)，離散PIDPID控制往往差于連續(xù)的控制，引入采樣周期Ts，即引入一個(gè)純時(shí)滯為Ts /2的滯后環(huán)節(jié)，使控制品質(zhì)變差第21頁(yè)/共82頁(yè)選擇控制度控制度，就是以連續(xù)- -時(shí)間PIDPID控制器為基準(zhǔn)，將數(shù)字PIDPID控制效果通與之相比較，常采用誤差平方積分作為控制效果的評(píng)價(jià)函數(shù)。 控制度= = 采樣周期TS的長(zhǎng)短會(huì)影響采樣-數(shù)據(jù)控制系統(tǒng) 的品質(zhì)，同樣是最佳整定，離散數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)要低于連續(xù)-時(shí)間控制系統(tǒng)。因而，控制度總是大于1的，而且控制度越大，相應(yīng)的采樣

16、-數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)的品質(zhì)越差。 ANAdteDDCdte02min02min第22頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法 積分飽和作用及其抑制積分飽和作用及其抑制 積分飽和：如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)已到極限積分飽和：如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)已到極限位置，仍然不能消除偏差，由于積分的位置，仍然不能消除偏差，由于積分的作用，盡管計(jì)算作用，盡管計(jì)算PIDPID差分方程式所得的差分方程式所得的運(yùn)算結(jié)果繼續(xù)增大或減小，但執(zhí)行結(jié)構(gòu)運(yùn)算結(jié)果繼續(xù)增大或減小，但執(zhí)行結(jié)構(gòu)已無(wú)相應(yīng)的動(dòng)作，控制信號(hào)則進(jìn)入深度已無(wú)相應(yīng)的動(dòng)作，控制信號(hào)則進(jìn)入深度飽和區(qū)。飽和區(qū)。 影響：影響：飽和引起輸出超調(diào)，甚至產(chǎn)飽和引起輸出超調(diào)，甚至產(chǎn)生震蕩，使系統(tǒng)不穩(wěn)定。生震蕩

17、，使系統(tǒng)不穩(wěn)定。 改進(jìn)方法：遇限削弱積分法、積分分改進(jìn)方法：遇限削弱積分法、積分分離法、有限偏差法離法、有限偏差法第23頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法積分算法的改進(jìn)積分算法的改進(jìn)1） 遇限削弱積分法遇限削弱積分法 基本思想：一旦控制量進(jìn)入飽和區(qū)，則停止進(jìn)行增大積分的運(yùn)基本思想：一旦控制量進(jìn)入飽和區(qū)，則停止進(jìn)行增大積分的運(yùn)算。算。第24頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法2）積分分離法積分分離法 思路：當(dāng)被控量和給定值偏差大時(shí)，取消積分控制，以免思路：當(dāng)被控量和給定值偏差大時(shí)，取消積分控制，以免超調(diào)量過(guò)大；當(dāng)被控量和給定值接近時(shí)，積分控制投入，消除超調(diào)量過(guò)大；當(dāng)被控量和給定值接近時(shí)，積分控

18、制投入，消除靜差。靜差。一般PID積分分離PID開(kāi)始引入積分作用Y(t)t0P第25頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法3）有效偏差法有效偏差法 思路：當(dāng)算出的控制量超出思路：當(dāng)算出的控制量超出限制范圍時(shí)，將相應(yīng)的這一控制限制范圍時(shí)，將相應(yīng)的這一控制量的偏差值作為有效偏差值進(jìn)行量的偏差值作為有效偏差值進(jìn)行積分，而不是將實(shí)際偏差值進(jìn)行積分，而不是將實(shí)際偏差值進(jìn)行積分。積分。kjkekeKjeKkeKku0diP) 1()()()( )(第26頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法4 4）變速積分的PID控制 思想：是設(shè)法改變積分項(xiàng)的累設(shè)法改變積分項(xiàng)的累加速度加速度，使其與偏差的大小相對(duì)應(yīng)。偏差大時(shí)

19、，積分累加速度慢，積分作用弱；反之，偏差小時(shí)，使積分累加速度加快，積分作用增強(qiáng) 方法：設(shè)置一系數(shù) fE(k)，它是E(k) 的函數(shù)，當(dāng)|E(k)|增大時(shí)，f 減小，反之則增大。每次采樣后，用 fE(k) 乘以E(k) ，再進(jìn)行累加，即： )()()()(10kEkEfjEkkjIIKP BAkeBAkeBBkeABkeAkef )()()( 0)(1)(第27頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法變速積分的變速積分的PIDPID控制的優(yōu)點(diǎn)（與普通控制的優(yōu)點(diǎn)（與普通PIDPID相比）：相比）： 實(shí)現(xiàn)了用比例作用消除大偏差，用積分作用消除小偏差的理想調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)了用比例作用消除大偏差，用積分作用消除小偏

20、差的理想調(diào)節(jié)特性，從而完全消除了積分飽和現(xiàn)象特性，從而完全消除了積分飽和現(xiàn)象 大大減小了超調(diào)量，可以很容易地使系統(tǒng)穩(wěn)定，改善了調(diào)節(jié)特品質(zhì)大大減小了超調(diào)量，可以很容易地使系統(tǒng)穩(wěn)定，改善了調(diào)節(jié)特品質(zhì) 適應(yīng)能力強(qiáng)，一些用常規(guī)適應(yīng)能力強(qiáng)，一些用常規(guī)PIDPID控制不理想的過(guò)程可以采用此種算法控制不理想的過(guò)程可以采用此種算法 參數(shù)整定容易，各參數(shù)間的相互影響小參數(shù)整定容易，各參數(shù)間的相互影響小 與積分分離的比較與積分分離的比較： 二者很類似，但調(diào)節(jié)方式不同。積分分離對(duì)積分項(xiàng)采用二者很類似，但調(diào)節(jié)方式不同。積分分離對(duì)積分項(xiàng)采用“開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)”控控制，而變速積分則是根據(jù)誤差的大小改變積分項(xiàng)速度，屬線性控制。因制

21、，而變速積分則是根據(jù)誤差的大小改變積分項(xiàng)速度，屬線性控制。因而，后者調(diào)節(jié)品質(zhì)大為提高，是一種新型的而，后者調(diào)節(jié)品質(zhì)大為提高，是一種新型的PIDPID控制控制第28頁(yè)/共82頁(yè)微分算法的改進(jìn)對(duì)于增量式PID算法，在算法中沒(méi)有積分累積，所以不容易產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象，但可能出現(xiàn)比例和微分飽和現(xiàn)象。 當(dāng)被控量突然變化時(shí)，正比于偏差變化率的微當(dāng)被控量突然變化時(shí)，正比于偏差變化率的微分輸出就很大。但由于持續(xù)時(shí)間很短，分輸出就很大。但由于持續(xù)時(shí)間很短，執(zhí)行部件執(zhí)行部件因慣性或動(dòng)作范圍的限制，其動(dòng)作位置達(dá)不到控因慣性或動(dòng)作范圍的限制，其動(dòng)作位置達(dá)不到控制量的要求值，制量的要求值，這樣就產(chǎn)生了所謂的這樣就產(chǎn)生了所

22、謂的微分失控微分失控（飽和）（飽和）。其表現(xiàn)形式不是超調(diào)，而是減慢動(dòng)態(tài)過(guò)程。第29頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法 微分算法的改進(jìn)1）不完全微分法 糾正比例和微分飽和的一種辦法是采用不完全微分，即將過(guò)糾正比例和微分飽和的一種辦法是采用不完全微分，即將過(guò)大的控制輸出分幾次執(zhí)行，以避免出現(xiàn)飽和現(xiàn)象大的控制輸出分幾次執(zhí)行，以避免出現(xiàn)飽和現(xiàn)象不完全微分的不完全微分的PIDPID傳遞函數(shù)為傳遞函數(shù)為：( )11( )1DPDIDT sU sKTE sT ssK DK稱為微分增益。 )(d)(d)(1)()(0diPtteTdtteTteKtut第30頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算把上式分成比例積

23、分和微分兩部分，則有： ( )( )( )PIDU sUsUs1( )1( )PIPIUsKE sT s( )( )1DDPDDT sUsKE sTsK( )PIUs0( )( )( )kPIPiITukKe ke iT的 積分方程為： ()11()1DPDIDTsUsKTEsTssK 微分算法的改進(jìn)1）不完全微分法第31頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法將微分部分化成微分方程將微分部分化成微分方程由 得 1( )( )DDPDDTsUsK T sE sK( )( )( )DDDPDDTdutde tutK TKdtdt將微分項(xiàng)化成差分項(xiàng)：( )(1)( )(1)( )DDDDPDDTuku

24、ke ke kukK TKTT 微分算法的改進(jìn)1）不完全微分法第32頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法整理得 ( )(1)( )(1)DDDPDDDDDDTKT Kukuke ke kTTTTKK令： 則,DDDDDDTTKATBTKTK( )(1)( )(1)DPDDT KukBuke ke kA 微分算法的改進(jìn)1）不完全微分法第33頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法 微分算法的改進(jìn)1）不完全微分法不完全微分的PID位置算式為 0( )( )( )( )(1)(1)kDPDPDiIT KTukKe ke ie ke kBukTA和理想的PID算式比較，多了一項(xiàng)(1)DBuk 。10(1)

25、(1)( )(1)(2)(2)kDPDPDiIT KTukKe ke ie ke kBukTA第34頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法 微分算法的改進(jìn)1）不完全微分法所以，不完全微分的PID增量算式為：( )( )(1)( )( )2 (1)(2)(1)(2)DPDPPIDDT KTukKe ke kKe ke ke ke kTAB ukuk第35頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法 微分算法的改進(jìn)1）不完全微分法在單位階躍信號(hào)的作用下，完全微分和不完全微分輸出特性的差異 第36頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法 微分算法的改進(jìn)1）不完全微分法 完全微分項(xiàng)對(duì)于階躍信號(hào)只是在采樣的第一個(gè)周期

26、產(chǎn)生很大完全微分項(xiàng)對(duì)于階躍信號(hào)只是在采樣的第一個(gè)周期產(chǎn)生很大的微分輸出信號(hào)，的微分輸出信號(hào)，不能按照偏差的變化趨勢(shì)在整不能按照偏差的變化趨勢(shì)在整個(gè)調(diào)整過(guò)程中起個(gè)調(diào)整過(guò)程中起作用，而是急劇下降為作用，而是急劇下降為0 0，因而很容易引起系統(tǒng)振蕩。另外，完全，因而很容易引起系統(tǒng)振蕩。另外，完全微分在第一個(gè)采樣周期里作用很強(qiáng)，容易產(chǎn)生溢出。微分在第一個(gè)采樣周期里作用很強(qiáng)，容易產(chǎn)生溢出。而在不完全而在不完全微分微分PIDPID中，其微分作用是按指數(shù)規(guī)律衰減為零的，可以延續(xù)多中，其微分作用是按指數(shù)規(guī)律衰減為零的，可以延續(xù)多個(gè)周期，因而使得系統(tǒng)變化比較緩慢，故不易引起振蕩。個(gè)周期，因而使得系統(tǒng)變化比較緩慢

27、，故不易引起振蕩。其延續(xù)其延續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短與時(shí)間的長(zhǎng)短與K KD D的選取有關(guān)，的選取有關(guān)， K KD D越大延續(xù)的時(shí)間越短，越大延續(xù)的時(shí)間越短， K KD D越小越小延續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)，一般取為延續(xù)的時(shí)間越長(zhǎng)，一般取為10103030左右。從改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的左右。從改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的角度看，不完全微分的角度看，不完全微分的PIDPID算式控制效果更好算式控制效果更好。第37頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法 3.2. 2 微分算法的改進(jìn)2）微分先行PID控制 當(dāng)系統(tǒng)輸入給定值作階躍升降時(shí)，會(huì)引起偏差突變。微分控制對(duì)當(dāng)系統(tǒng)輸入給定值作階躍升降時(shí)，會(huì)引起偏差突變。微分控制對(duì)偏差突變的反應(yīng)是使控制量

28、大幅度變化，給控制系統(tǒng)帶來(lái)沖擊，偏差突變的反應(yīng)是使控制量大幅度變化，給控制系統(tǒng)帶來(lái)沖擊，如超調(diào)量過(guò)大，調(diào)節(jié)閥動(dòng)作劇烈，嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性。如超調(diào)量過(guò)大，調(diào)節(jié)閥動(dòng)作劇烈，嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性。采用微分先行采用微分先行PIDPID控制可以避免給定值升降時(shí)使系統(tǒng)受到?jīng)_擊?？刂瓶梢员苊饨o定值升降時(shí)使系統(tǒng)受到?jīng)_擊。微分先行微分先行PIDPID控制和標(biāo)準(zhǔn)控制和標(biāo)準(zhǔn)PIDPID控制的不同之處在于，它控制的不同之處在于，它只對(duì)被控量只對(duì)被控量微分，不對(duì)偏差微分微分，不對(duì)偏差微分，也就是說(shuō)對(duì)給定值無(wú)微分作用。該算式對(duì)，也就是說(shuō)對(duì)給定值無(wú)微分作用。該算式對(duì)給定值頻繁升降的系統(tǒng)無(wú)疑是有效的。給定值頻繁升降

29、的系統(tǒng)無(wú)疑是有效的。第38頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法第39頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法在生產(chǎn)過(guò)程中往往不希望調(diào)在生產(chǎn)過(guò)程中往往不希望調(diào)節(jié)閥全開(kāi)或者全關(guān)，有一個(gè)上節(jié)閥全開(kāi)或者全關(guān)，有一個(gè)上限位和下限位，把控制器的輸限位和下限位，把控制器的輸出控制在一定的幅度范圍內(nèi)出控制在一定的幅度范圍內(nèi)。第40頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法 帶死區(qū)的帶死區(qū)的PIDPID控制控制 消除由于頻繁動(dòng)作所引起的振蕩消除由于頻繁動(dòng)作所引起的振蕩 ， 另外容易引起器件磨損另外容易引起器件磨損老化，在誤差允許的前提下，也可采用帶有死區(qū)的老化，在誤差允許的前提下，也可采用帶有死區(qū)的PIDPID控制?？刂?/p>

30、。00( ) ( )( ) ( )(1)( ) ( )0 ( )( )kdpjiTTu kKp kp jp kp kuTTe kr(k)- y(k)p kr ky k第41頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法 時(shí)間最優(yōu)時(shí)間最優(yōu)PIDPID控制控制 最優(yōu)控制的含義：某個(gè)指標(biāo)最優(yōu) Bang-Bang控制：開(kāi)關(guān)控制，對(duì)|u(t)|1，采用一定的方法在1，1間切換，使時(shí)間最短 時(shí)間最優(yōu)PID控制： Bang-Bang控制和PID控制相結(jié)合Bang-Bang( )PIDe k控制控制第42頁(yè)/共82頁(yè)第43頁(yè)/共82頁(yè)3.2 改進(jìn)的PID算法第44頁(yè)/共82頁(yè)P(yáng)ID比例控制程序流程圖 第45頁(yè)/共82頁(yè)

31、 第46頁(yè)/共82頁(yè)第47頁(yè)/共82頁(yè)第48頁(yè)/共82頁(yè)3.3 數(shù)字PID算法應(yīng)用中的問(wèn)題 數(shù)字?jǐn)?shù)字PIDPID算法實(shí)施中的幾個(gè)問(wèn)題算法實(shí)施中的幾個(gè)問(wèn)題 1.算法編程 ：定點(diǎn)、浮點(diǎn)、精度、字長(zhǎng) 2.輸出限幅： 3.積累整量化誤差 :在用定點(diǎn)運(yùn)算時(shí)，如果采樣周期較小，而積分時(shí)間又較大時(shí)， 的值可能小于計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)所能表示的數(shù)的精度， 計(jì)算機(jī)將其忽略作零對(duì)待，從而產(chǎn)生積分整量化 誤差，實(shí)際上等于無(wú)積分作用。 ()PITKe kT第49頁(yè)/共82頁(yè)3.3 數(shù)字PID算法應(yīng)用中的問(wèn)題 積累整量化誤差:解決辦法是當(dāng)積分項(xiàng) 時(shí)，不把它舍棄，而是將其累加起來(lái)， 即， 直到累加值 時(shí)，將 加入到 中 。( )I

32、Ke k1( )nIIiSuiISIS( )u k第50頁(yè)/共82頁(yè)3.3 數(shù)字PID算法應(yīng)用中的問(wèn)題第51頁(yè)/共82頁(yè)3.3 數(shù)字PID算法應(yīng)用中的問(wèn)題數(shù)字?jǐn)?shù)字PIDPID調(diào)節(jié)中的幾個(gè)問(wèn)題調(diào)節(jié)中的幾個(gè)問(wèn)題（1）正、反作用問(wèn)題：偏差的極性與調(diào)節(jié)器輸出的極性有一定的關(guān)系。u被測(cè)信號(hào)值大于給定值，調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度變小，稱為反作用（如加熱爐的溫度測(cè)量）u被測(cè)信號(hào)值大于給定值，調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度變大，稱為正作用（如爐膛的壓力測(cè)量）u解決方法：改變偏差的計(jì)算公式；計(jì)算公式不變，正作用時(shí)u反作用時(shí)，PID算法結(jié)束后，其結(jié)果求補(bǔ)。( )( )( )e ky kr k第52頁(yè)/共82頁(yè)第53頁(yè)/共82頁(yè)第54頁(yè)/共82

33、頁(yè) （2 2）限位問(wèn)題）限位問(wèn)題： 在某些自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，為了安全生產(chǎn)，往往不希望調(diào)節(jié)閥全開(kāi)或者全關(guān)，而是有一個(gè)上限位和一個(gè)下限限位。也就是說(shuō)，要求調(diào)節(jié)器輸出限制在一定的幅度范圍內(nèi)，即 。在具體的系統(tǒng)中，不一定上、下限位都需要，可能只有一個(gè)下限或者上限限位。如：在加熱爐控制系統(tǒng)中。downupPPP第55頁(yè)/共82頁(yè)第56頁(yè)/共82頁(yè) （3 3）手動(dòng)）手動(dòng)/ /自動(dòng)跟蹤及手動(dòng)后援問(wèn)題自動(dòng)跟蹤及手動(dòng)后援問(wèn)題 在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，由手動(dòng)到自動(dòng)切換時(shí)，必須能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤，即在由手動(dòng)到自動(dòng)切換時(shí)刻，PID的輸出等于手動(dòng)時(shí)的閥位值，然后，按照采樣周期進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，為此必須采樣兩種信號(hào)：（1）自動(dòng)/手動(dòng)狀態(tài)

34、；（2）手動(dòng)時(shí)的閥位值 當(dāng)系統(tǒng)切換到手動(dòng)時(shí)，要能夠輸出手動(dòng)控制信號(hào)，如，在用DDZIII型電動(dòng)2執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為執(zhí)行單元時(shí)，手動(dòng)輸出電流應(yīng)為420mA。能夠完成這一功能的設(shè)備，稱為手動(dòng)后援。第57頁(yè)/共82頁(yè) 手動(dòng)后援的實(shí)現(xiàn)方法手動(dòng)后援的實(shí)現(xiàn)方法第58頁(yè)/共82頁(yè) 雙刀雙擲選擇開(kāi)關(guān)雙刀雙擲選擇開(kāi)關(guān)SASA有兩個(gè)位置，當(dāng)有兩個(gè)位置，當(dāng)SASA處于處于1 111位置時(shí)，開(kāi)關(guān)位置時(shí)，開(kāi)關(guān)量量SWSW0 0，表示系統(tǒng)運(yùn)行于自動(dòng)方式，執(zhí)行機(jī)構(gòu)由，表示系統(tǒng)運(yùn)行于自動(dòng)方式，執(zhí)行機(jī)構(gòu)由D/AD/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換器的輸出控制，當(dāng)開(kāi)關(guān)輸出控制，當(dāng)開(kāi)關(guān)SASA換到換到2 222的位置時(shí)，開(kāi)關(guān)量的位置時(shí)，開(kāi)關(guān)量SW=1SW

35、=1，說(shuō)明，說(shuō)明系統(tǒng)已經(jīng)轉(zhuǎn)入手動(dòng)方式，此時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)由電位器系統(tǒng)已經(jīng)轉(zhuǎn)入手動(dòng)方式，此時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)由電位器RPRP控制。圖中控制。圖中的兩個(gè)電流源為電壓電流變換器，輸出范圍為的兩個(gè)電流源為電壓電流變換器，輸出范圍為4 420mA20mA。A/DA/D轉(zhuǎn)換器用來(lái)檢測(cè)手動(dòng)時(shí)閥門的位置轉(zhuǎn)換器用來(lái)檢測(cè)手動(dòng)時(shí)閥門的位置。系統(tǒng)的工作原理說(shuō)明：首先根據(jù)系統(tǒng)的要求設(shè)置開(kāi)關(guān)系統(tǒng)的工作原理說(shuō)明：首先根據(jù)系統(tǒng)的要求設(shè)置開(kāi)關(guān)SASA的的 位置。在進(jìn)行位置。在進(jìn)行PIDPID運(yùn)算之前，先判斷運(yùn)算之前，先判斷SWSW的狀態(tài)。如果的狀態(tài)。如果為為1 1（手動(dòng)狀態(tài)），則不進(jìn)行（手動(dòng)狀態(tài)），則不進(jìn)行PIDPID運(yùn)算，直接返回主程

36、序；若運(yùn)算，直接返回主程序；若 SW=0SW=0，調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于自動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)，首先應(yīng)該進(jìn)行，調(diào)節(jié)系統(tǒng)處于自動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)，首先應(yīng)該進(jìn)行增增 量型量型PIDPID運(yùn)算，然后加上運(yùn)算，然后加上A/DA/D轉(zhuǎn)換器檢測(cè)到的手動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換器檢測(cè)到的手動(dòng)狀態(tài)下下 的閥位值，作為本次的閥位值，作為本次PIDPID控制的輸出值?？刂频妮敵鲋?。第59頁(yè)/共82頁(yè)第60頁(yè)/共82頁(yè)3.4 PID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定方法 采樣周期的選擇采樣周期的選擇 根據(jù)香農(nóng)采樣定理，系統(tǒng)采樣頻率的下限為根據(jù)香農(nóng)采樣定理，系統(tǒng)采樣頻率的下限為 f fs s = = 2 2f fmaxmax，此時(shí)系統(tǒng)可真實(shí)地恢復(fù)到原來(lái)的連續(xù)信號(hào)，此時(shí)系統(tǒng)可真

37、實(shí)地恢復(fù)到原來(lái)的連續(xù)信號(hào) 。 采樣周期采樣周期T T小于離散系統(tǒng)臨界穩(wěn)定的周期小于離散系統(tǒng)臨界穩(wěn)定的周期TwTw。 采樣周期大于計(jì)算機(jī)執(zhí)行控制程序和輸入輸出時(shí)間采樣周期大于計(jì)算機(jī)執(zhí)行控制程序和輸入輸出時(shí)間TjTj。 從執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特性要求來(lái)看，有時(shí)需要輸出信號(hào)保持一定的寬度，采樣周期必須大于這一時(shí)間 第61頁(yè)/共82頁(yè)3.4 PID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定方法 采樣周期的選擇采樣周期的選擇 從控制系統(tǒng)的隨動(dòng)和抗干擾的性能來(lái)看，要求采樣周期從控制系統(tǒng)的隨動(dòng)和抗干擾的性能來(lái)看，要求采樣周期短些短些 從微機(jī)的工作量和每個(gè)調(diào)節(jié)回路的計(jì)算來(lái)看，一般要求從微機(jī)的工作量和每個(gè)調(diào)節(jié)回路的計(jì)算來(lái)看，一般要求采樣周期大些采樣

38、周期大些 從計(jì)算機(jī)的精度看，過(guò)短的采樣周期是不合適的從計(jì)算機(jī)的精度看，過(guò)短的采樣周期是不合適的被控對(duì)象看，快速系統(tǒng)和慢速系統(tǒng)的區(qū)別被控對(duì)象看，快速系統(tǒng)和慢速系統(tǒng)的區(qū)別第62頁(yè)/共82頁(yè)3.4 PID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定方法 實(shí)際選擇采樣周期時(shí)，必須綜合考慮實(shí)際選擇采樣周期時(shí)，必須綜合考慮 給定值的變化頻率；給定值的變化頻率； 被控對(duì)象的特性；被控對(duì)象的特性； 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型；執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型； 控制算法的類型；控制算法的類型；PIDPID算法中，積分和微分的作用大算法中，積分和微分的作用大小和采樣周期有關(guān)。小和采樣周期有關(guān)。 控制的回路數(shù)：控制的回路數(shù)控制的回路數(shù)：控制的回路數(shù)n n與采樣周期與采樣周

39、期T T的關(guān)系：的關(guān)系：TjTj為第為第j j回路控制程序執(zhí)行時(shí)間和輸入輸出的時(shí)間之和回路控制程序執(zhí)行時(shí)間和輸入輸出的時(shí)間之和1njjTT第63頁(yè)/共82頁(yè)3.4 PID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定方法 采用周期應(yīng)遠(yuǎn)小于對(duì)象的擾動(dòng)信號(hào)的周期采用周期應(yīng)遠(yuǎn)小于對(duì)象的擾動(dòng)信號(hào)的周期 當(dāng)系統(tǒng)純滯后占主導(dǎo)地位時(shí)，應(yīng)按純滯后大小選取，當(dāng)系統(tǒng)純滯后占主導(dǎo)地位時(shí)，應(yīng)按純滯后大小選取，并盡可能使純滯后時(shí)間接近或等于采用周期的整數(shù)倍并盡可能使純滯后時(shí)間接近或等于采用周期的整數(shù)倍 考慮對(duì)象所要求的控制質(zhì)量，精度越高，采樣周期考慮對(duì)象所要求的控制質(zhì)量，精度越高，采樣周期越短，以減小系統(tǒng)的純滯后越短，以減小系統(tǒng)的純滯后第64頁(yè)/共8

40、2頁(yè)3.4 PID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定方法 常見(jiàn)被控量的經(jīng)驗(yàn)采樣周期被測(cè)參數(shù)被測(cè)參數(shù)采樣周期采樣周期說(shuō)說(shuō) 明明流量流量1515優(yōu)先選用優(yōu)先選用12s12s壓力壓力310310優(yōu)先選用優(yōu)先選用68s68s液位液位6868優(yōu)先選用優(yōu)先選用7s7s溫度溫度15201520取純滯后時(shí)間取純滯后時(shí)間成分成分15201520優(yōu)先選用優(yōu)先選用18s18s第65頁(yè)/共82頁(yè) 3.4 PID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定方法 PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過(guò)程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時(shí)間和微分時(shí)間的大小。 控制器參數(shù)整定的方法： 一是理論計(jì)算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算

41、確定控制器參數(shù)。 二是工程整定方法。它主要依賴工程經(jīng)驗(yàn)，直接在控制系統(tǒng)的試驗(yàn)中進(jìn)行，且方法簡(jiǎn)單、易于掌握，在工程實(shí)際中被廣泛采用。第66頁(yè)/共82頁(yè)3.4 PID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定方法 整定的理論方法 通過(guò)調(diào)整PID的三個(gè)參數(shù)Kc、TI、TD ，將系統(tǒng)的閉環(huán)特征根分布在 s 域的左半平面的某一特定域內(nèi)，以保證系統(tǒng)具有足夠的穩(wěn)定裕度并滿足給定的性能指標(biāo) 只有被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型足夠精確時(shí)，才能把特征根精確地配置在期望的位置上，而大多數(shù)實(shí)際系統(tǒng)一般無(wú)法得到系統(tǒng)的精確模型，因此理論設(shè)計(jì)的極點(diǎn)配置往往與實(shí)際系統(tǒng)不能精確匹配第67頁(yè)/共82頁(yè)P(yáng)ID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定 調(diào)節(jié)參數(shù)工程整定（一）試湊法確定PID參數(shù) 通

42、過(guò)模擬或閉環(huán)運(yùn)行觀察系統(tǒng)的響應(yīng)曲線，然后根據(jù)各環(huán)節(jié)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的大致影響，反復(fù)湊試參數(shù)，以達(dá)到滿意的響應(yīng)，從而確定PID參數(shù) Kp增大，系統(tǒng)響應(yīng)加快，靜差減小，但系統(tǒng)振蕩增強(qiáng)，穩(wěn)定性下降；Ti增大，系統(tǒng)超調(diào)減小，振蕩減弱，但系統(tǒng)靜差的消除也隨之減慢；Td增大，調(diào)節(jié)時(shí)間減小，快速性增強(qiáng)，系統(tǒng)振蕩減弱，穩(wěn)定性增強(qiáng)，但系統(tǒng)對(duì)擾動(dòng)的抑制能力減弱 第68頁(yè)/共82頁(yè)P(yáng)ID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定 在湊試時(shí)，可參考以上參數(shù)分析控制過(guò)程的影響趨勢(shì)，對(duì)參數(shù)進(jìn)行先比例，后積分，再微分的整定步驟，步驟如下： （1 1）整定比例控制 預(yù)選擇一個(gè)足夠短的采樣周期T TS S。一般說(shuō)T TS S應(yīng)小于受控對(duì)象純延遲時(shí)間的十分之

43、一。用選定的T TS S使系統(tǒng)工作。這時(shí)去掉積分和微分作用，將控制選擇為純比例控制器，構(gòu)成閉環(huán)運(yùn)行。逐漸加大比例放大系數(shù)K KP P，即將比例控制作用由小變到大，觀察各次響應(yīng)，直至得到反應(yīng)快、超調(diào)小的響應(yīng)曲線，即系統(tǒng)對(duì)輸入的階躍信號(hào)的響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩（穩(wěn)定邊緣） 第69頁(yè)/共82頁(yè)P(yáng)ID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定如果僅調(diào)節(jié)比例調(diào)節(jié)器參數(shù)，系統(tǒng)的靜差還達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，則需加入積分環(huán)節(jié) 整定積分環(huán)節(jié)若在比例控制下穩(wěn)態(tài)誤差不能滿足要求，需加入積分控制。先將步驟（1 1）中選擇的比例系數(shù)減小為原來(lái)的50508080，再將積分時(shí)間置一個(gè)較大值，觀測(cè)響應(yīng)曲線。然后減小積分時(shí)間，加大積分作用，并相應(yīng)調(diào)整比例系數(shù)，反復(fù)試湊至得到較滿意的響應(yīng)，確定比例和積分的參數(shù)。 第70頁(yè)/共82頁(yè)P(yáng)ID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定若使用比例積分器，能消除靜差，但動(dòng)態(tài)過(guò)程經(jīng)復(fù)調(diào)整后仍達(dá)不到要求，這時(shí)可加入微分環(huán)節(jié) （3 3）整定微分環(huán)節(jié)若經(jīng)過(guò)步驟（2 2），PIPI控制只能消除穩(wěn)態(tài)誤差，而動(dòng)態(tài)過(guò)程不能令人滿意，則應(yīng)加入微分控制，構(gòu)成PIDPID控制。 先置微分時(shí)間T TD D=0=0，逐漸加大T TD D，同時(shí)相應(yīng)地改變比例系數(shù)和積分時(shí)間，反復(fù)試湊至獲得滿意的控制效果和PIDPID控制參數(shù)。第71頁(yè)/共82頁(yè)P(yáng)ID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定 常見(jiàn)被控量的PID參數(shù)經(jīng)驗(yàn)選擇范圍第72頁(yè)/共82頁(yè)P(yáng)ID調(diào)