改进PID控制算法.ppt

数字PID算法的改选常用数字PID的几种改进算法::一般的PID,当有较大的扰动或大幅度改变设定值时,由于短时间内大的偏差,加上系统本身具有的惯性和滞后,在积分的作用下,将引出现起系统较大的超调,甚至是振荡。积分分离措施:人为设定一阈值β当|e(k)>B时,即偏差比较大时,采用PD控制当|e(k)≤B时,即偏差比较小时,采用PID控制总结:普通分离算法:大偏差时不积分积分“开关”:当控制进入饱和区以后,便不再进行积分项的累加,而只是执行削弱积分的运算方法:在计算u(k)时,先判断u(k-1)是否已超出限制值,若u(k-1)>um,则只累加负偏差;若u(k-1)<u,则累加正偏差优点::1)对有高频扰动的生产过程,微分作用响应过于敏感,易引起振荡,降低调节品质2)执行需要时间,而微分输出短暂,结果是执行器短时间内达不到应有开度,使输出失真。解决:在PID算法中加入一个一阶惯性环节,构成不完全微分PID控制。PID输出控制作用比较u▲下分项积分项德分J积分项比例项比例项123123∴a基本PID算(b)不完全微分PID算法图9-,如超调量过大,调节阀动作剧烈。解决采用微分先行的PID控制算法。微分先行PID控制结构图R(S)U1+1S1+:只对输出量y(t)微分,不对给定值r(t)微分这样,在改变给定值时,输出不会改变,而被控量的变化,通常总是比较缓和的。注意:这种输出量先行微分适用于给定值频繁升降的场合,可以避免给定值升降时所引起的系统振荡,:某些系统为了避免控制动作的过于频繁,消除由于频繁动作所引起的震荡,可采用带死区的PTD控制。该算法是在原PID算法的前面增加一个不灵敏区的非线性环节来实现的,即)>Bplklse(k)e(k)≤B式中,s为死区增益,其数值可为0,,,1等,注意:死区是一个非线性环节,不能象线性环节一样随便移到PTD控制器的后面