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万鸾飞：浅谈ＰＬＣ中ＰＩＤ功能的实现方法

浅谈ＰＬＣ中ＰＩＤ功能的实现方法

万鸾飞李康２

（１．芜湖职业技术学院，安徽芜湖，２４１００１；２．解放军海军蚌埠士官学校，安徽蚌埠，２３３０００）

ＰＩＤ控制在生产过程中是一种最普遍采用的控制方法，１．１．积分分离ＰＩＤ控制

在冶金、机械、化工等行业中获得了广泛应用。可编程控制在普通的ＰＩＤ控制器中引入积分环节的目的，主要足为

器由于具有数值运算的能力和处理模拟信号量的功能，所以了消除静差，提高精度。但在生产过程控制中，叮编程控制

町设计出各种ＰＩＤ控制器，运用于具有连续量控制的闭环系器若处于启动或停止阶段，或设定值大幅度变化的时刻，由

统：还可根据被控对象的具体特点和要求来调整必要的控制于在短时间内存在很大的偏差，它的积分项将取值很大，这

参数，具有监控功能，并可以在运行中调整参数。将存在偏差调节，造成ＰＩＤ运算的积分积累，致使算得的控

在实际应用中，利用ＰＬＣ来完成ＰＩＤ的控制，须进行制量超过执行机构可能最大动作范围对应的极限控制量，最

理想的ＰＩＤ控制算式转换，另外在实际控制过程中控制变量终引起系统较火的超调，甚至引起系统的振荡，这是在某些

因受执行元件机械的和物理的束缚，被限制在有限的范围生产过程中绝对不允许的。所以对具有上述工况的控制场

内。如果计算机输出的控制量的值在此范围内变化，则可达合，应在控制算法中引入逻辑功能，将ＰＩＤ运算公式加以改

到预期的效果，一旦超出范围，将引起我们所不希望的效果。进，既保持积分作用，又减小超调量，使得控制性能有了较

因此，为了改善控制品质，应针对不同的对象和工业现场，大的改善，以达到预期的效果。其具体可如下实现：

对ＰＩＤ的控制算法进行一些改进，以满足不同控制系统的需（１）根据实际情况，人为设定一阈值＞０。

要ｅｋ（）Ｉ＞时，也即偏差值ＩＰ）Ｉ比较大时，采用

（２１

１．数字ＰＩＤ控制算法的改进

．

ＰＩＤ控制器是一种线性控制器，它根据给定值ｒ（ｔ）与实ＰＤ控制，即积分项不起作用，只有比例项和微分项起作用。

际输出值ｃｔ（）构成控制偏差比例项迅速跟踪偏差的变化，町避免过大的超调，又可使系

Ｐ（，）＝，．，（）一ｃ（ｔ）统有较快的响应。

３（）当ｌＰ）ｌ＜时，也即偏差值ＩＰ）ｌ比较小时，采用

将偏差的比例（Ｐ）、积分（Ｉ）和微分（Ｄ）通过线性组合构

成控制量，对被控对象进行控制，ＰＩＤ控制，即积分项起作用，其结果是一方面可避免超调，

“）＝）＋∑ｅｎ（）＋Ｋｏｅ［ｋ）（－ｅｋ－（１）］另一方面大人缩短了系统达到稳定的过渡时间，使调节性能

得到改善，并可保证系统的控制精度。

ｎ＝Ｏ

式中：采样信号；