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什么是數(shù)字PID控制(離散PID控制)？

2023年02月02日 10:28:06 來(lái)源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進(jìn)入該公司展臺(tái) 閱讀量：21

數(shù)字回路控制器，DCS的基本控制方式采用的大多還是常規(guī)，就是復(fù)雜的控制系統(tǒng)也還是以常規(guī)PID控制規(guī)律為中心的。即數(shù)字PID控制算式的程序編制，仍然是以常規(guī)PID控制規(guī)律的模擬量表達(dá)式為藍(lán)本進(jìn)行的。常規(guī)模擬PID控制的表達(dá)式如下：

公式中:P為控制器的輸出信號(hào)；e為偏差信號(hào)；KP、TI、TD分別是控制器的比例增益、積分時(shí)間和微分時(shí)間。

當(dāng)采集周期T0相對(duì)于輸入信號(hào)變化周期很小時(shí)，可用矩形法來(lái)求積分的近似值，用一階的差分來(lái)代替微分。經(jīng)替換最終就可得到離散PID的表達(dá)式，離散PID的表達(dá)式通常有：位置型，即PID運(yùn)算控制調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度；增量型，即PID運(yùn)算控制調(diào)節(jié)閥開(kāi)度的增量（閥位的改變量）；速度型，即PID運(yùn)算控制伺服機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。在計(jì)算機(jī)控制中增量型算式由于易于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)的無(wú)擾動(dòng)切換，比較容易克服，得到廣泛的應(yīng)用，其表達(dá)式如下：

公式中：△Pn為第n次控制器輸出對(duì)前次控制器輸出的增量；en為第n次采樣的偏差；KI為積分系數(shù)，TS為采樣周期；KD為微分系數(shù)

由于數(shù)字PID控制比模擬控制更容易實(shí)現(xiàn)各種算法，所以為了改善控制質(zhì)量，在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)PID算式進(jìn)行了改進(jìn)，如不微分型算式、微分先行PID控制算式、積分分離的PID算式等，都獲得了很好的控制效果。

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