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PID調節器數字實現是什么

PID調節器數字實現是什么: 問提問者：網友 | 2017-10-03

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基于PLC的數字PID調節器設計編程是用梯形圖PID是由比例、微分、積分三個部分組成的，在實際應用中經常只使用其中的一項或者兩項，如P、PI、PD、PID等。就可以達到控制要求...PLC編程指令里都會有PID這個功能指令...至于P,I,D 數值的確定要在現場的多次調試確定...比例控制(P): 比例控制是最常用的控制手段之一，比方說我們控制一個加熱器的恒溫100度，當開始加熱時，離目標溫度相差比較遠，這時我們通常會加大加熱，使溫度快速上升，當溫度超過100度時，我們則關閉輸出，通常我們會使用這樣一個函數 e(t) = SP – y(t); u(t) = e(t)*PSP--設定值 e(t)--誤差值 y(t)--反饋值 u(t)--輸出值 P--比例系數滯后性不是很大的控制對象使用比例控制方式就可以滿足控制要求，但很多被控對象中因為有滯后性。也就是如果設定溫度是200度，當采用比例方式控制時，如果P選擇比較大，則會出現當溫度達到200度輸出為0后，溫度仍然會止不住的向上爬升，比方說升至230度，當溫度超過200度太多后又開始回落，盡管這時輸出開始出力加熱，但溫度仍然會向下跌落一定的溫度才會止跌回升，比方說降至170度，最后整個系統會穩定在一定的范圍內進行振蕩。如果這個振蕩的幅度是允許的比方說家用電器的控制，那則可以選用比例控制.比例積分控制(PI): 積分的存在是針對比例控制要不就是有差值要不就是振蕩的這種特點提出的改進，它常與比例一塊進行控制，也就是PI控制。其公式有很多種，但大多差別不大，標準公式如下: u(t) = Kp*e(t) + Ki∑e(t) +u0 u(t)--輸出 Kp--比例放大系數 Ki--積分放大系數 e(t)--誤差 u0--控制量基準值(基礎偏差) 大家可以看到積分項是一個歷史誤差的累積值，如果光用比例控制時，我們知道要不就是達不到設定值要不就是振蕩，在使用了積分項后就可以解決達不到設定值的靜態誤差問題，比方說一個控制中使用了PI控制后，如果存在靜態誤差，輸出始終達不到設定值，這時積分項的誤差累積值會越來越大，這個累積值乘上Ki后會在輸出的比重中越占越多，使輸出u(t)越來越大，最終達到消除靜態誤差的目的。 PI兩個結合使用的情況下，我們的調整方式如下: 1、先將I值設為0，將P值放至比較大，當出現穩定振蕩時，我們再減小P值直到P值不振蕩或者振蕩很小為止(術語叫臨界振蕩狀態)，在有些情況下，我們還可以在些P值的基礎上再加大一點。 2、加大I值，直到輸出達到設定值為止。 3、等系統冷卻后，再重上電，看看系統的超調是否過大，加熱速度是否太慢。通過上面的這個調試過程，我們可以看到P值主要可以用來調整系統的響應速度，但太大會增大超調量和穩定時間;而I值主要用來減小靜態誤差。 PID控制: 因為PI系統中的I的存在會使整個控制系統的響應速度受到影響，為了解決這個問題，我們在控制中增加了D微分項，微分項主要用來解決系統的響應速度問題，其完整的公式如下: u(t) = Kp*e(t) + Ki∑e(t) + Kd[e(t) – e(t-1)]+u0在PID的調試過程中，我們應注意以下步驟: 1、關閉I和D，也就是設為0.加大P，使其產生振蕩; 2、減小P，找到臨界振蕩點; 3、加大I，使其達到目標值; 重新上電看超調、振蕩和穩定時間是否吻合要求; 5、針對超調和振蕩的情況適當的增加一些微分項; 6、注意所有調試均應在最大爭載的情況下調試，這樣才能保證調試完的結果可以在全工作范圍內均有效;還有一些是關于運動控制的,用編碼器之類產品為測量,一個測量設定點,一個測量跟從量值......這里就不一一而答了..: 回答者：網友

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