PID控制原理及数字实现讲稿.ppt

* 积分调节（I调节） I调节器的输出不仅与偏差信号的大小有关，还与偏差存在的时间长短有关。 只要偏差存在，调节器的输出就会不断变化，直到偏差为零调节器的输出才稳定下来不再变化。 所以积分调节作用能自动消除余差。 注意I调节的输出不像P调节那样随偏差为零而变到零。 * * 微分调节（D调节） 式中，S2 —— 微分时间。 调节器的输出u与被调量或其偏差e对于时间的导数成正比，即 * * 微分调节（D调节） 微分调节的思想： 微分调节只与偏差的变化成比例，偏差变化越剧烈，由微分调节器给出的控制作用越大，从而及时地抑制偏差的增长，提高系统的稳定性。 理想D调节器的阶跃响应曲线 D调节的阶跃响应 * 比例积分调节（PI调节） 若将比例和积分两种作用结合起来，就构成PI调节器，调节规律为： PI调节器的输出特性曲线 * 比例微分调节（PD调节） 若将比例和微分两种作用结合起来，就构成PD调节器，调节规律为： PD调节器对阶跃响应特性曲线 * 比例积分微分调节（PID调节） 为了进一步改善调节品质，往往把比例、积分、微分三种作用组合起来，形成PID调节器。理想的PID微分方程为： PID调节器对阶跃响应特性曲线 * PID算法的数字实现 在模拟调节系统中，PID控制算法的模拟表达式为： 式中： y(t)——调节器的输出信号； e(t)——调节器的偏差信号，它等于给定值与测量值之差； KP——调节器的比例系数； TI——调节器的积分时间； TD——调节器的微分时间。 * PID算法的数字实现 1、位置式PID控制算法 位置式控制算法提供执行机构的位置uk，需要累计ek * PID算法的数字实现 2、增量式PID控制算法 增量式控制算法提供执行机构的增量△uk ，只需要保持现时以前3个时刻的偏差值即可 * /************PID 结构体**********************/ struct PID{ sint32 Ki; //定义积分常数 sint32 Kp; //定义比例常数 sint32 Kd; //定义微分常数 sint32 E_2; //存储前前次误差 sint32 E_1; //存诸前次误差 sint32 E; //存储本次误差 sint32 OutPut; //本次输出量 sint32 ValueSet; //设定值或期望值 sint32 MinValue; //最大值限制 sint32 MaxValue; //最小值限制 sint32 CurrentValue; //当前采样值 }; PID算法的数字实现 * PID算法的数字实现 /**************************************** **函数名:PidWork * **参 数：无 * **返回值：无 * **日 期：2011.7.11 * **备 注：速度PID控制函数 * *****************************************/ void PidWork(struct PID *Control ) { sint16 Up,Ud,Ui; //DisableInterrupts; // 关闭所有中断 Control-E=Control-CurrentValue-Control-ValueSet; //得到本次误差 Up =Control-Kp*(Control-E-Control-E_1); Ud