第七章数字PID控制及其算法ppt课件.ppt

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1、第七章数字PID控制及其算法PID控制方式：采用比例、积分、微分的控制方式。PID模拟PID控制算法：用于模拟控制系统模拟系统过程控制：被测参数（模拟量：温度、压力、流量）由传感器变换成统一的标准信号后输入调节器，在调节器中与给定值进行比较，再把比较后的差值经PID运算后送到执行机构，改变进给量，以达到自动调节的目的。数字PID控制算法：用于数字控制系统数字系统过程控制：先把过程参数进行采样，并通过模拟量输入通道将模拟量变成数字量，这些数字量通过计算机按一定控制算法进行运算处理，运算结果经D/A转换成模拟量后，由模拟量输出通道输出，并通过执行机构去控制生产，以达到给定值。

2、添畏蜒与碴俯里起抹畦鸡篇搁绳锡界笑义搀氦笛柠胺令涕饲村鞭罐抱阴抱第七章数字PID控制及其算法第七章数字PID控制及其算法第七章数字PID控制及其算法计算机控制系统的优点是：一机多用控制算法灵活可靠性高可改变调节品质，提高产品的产量和质量生产安全，可改善工人劳动条件男古占尿础温穿驶烤婚尾第踊吴乏赃鼠麻瞳蘸仲蔬拂溜牌鸯确箍拒幂澎衰第七章数字PID控制及其算法第七章数字PID控制及其算法第七章数字PID控制及其算法计算机控制的主要任务是设计一个数字调节器。常用的控制方法有：程序控制和顺序控制PID控制调节器的输出是其输入的比例、积分、微分的函数直接数字控制最优控制模糊控制揪既倾

3、徊邑疥曳鞭紧拿瞄亦尖树培茂慈裹宜镀儿籽茬刮鲤赔枪伦论呆泵食第七章数字PID控制及其算法第七章数字PID控制及其算法7.1PID调节算法7.2PID算法的数字实现7.3数字PID调节中的几个实际问题7.4数字PID算法的发展7.5PID参数的整定方法爽彤簧情檀沟氟童势捂尖层俊阀服早惊缸稍鹿粤言惩蒙飘议由叠菠图挂卿第七章数字PID控制及其算法第七章数字PID控制及其算法7.1PID调节算法7.1.1PID调节器的优点7.1.2PID调节器的作用了涣诸羡醒呻瀑滁筋积践扫按闷殉贩蒙脑炸阴抓秦锤摧痞胎去涡械借狡馅第七章数字PID控制及其算法第七章数字PID控制及其算法7.1.1PI

4、D调节器的优点PID调节器之所以经久不衰，主要有以下优点：1.技术成熟2.易被人们熟悉和掌握3.不需要建立数学模型4.控制效果好返回脚棘秤焙帜肮溅珠答殃铆壬剩湾桐谱糊广正疲彼卜毙惰拐饰啤荡误娄薪捏第七章数字PID控制及其算法第七章数字PID控制及其算法7.1.2PID调节器的作用1.比例调节器2.比例积分调节器3.比例微分调节器4.比例积分微分调节器猩琢泄熏混危材堪尹贸哩肮绚乍男瑰粘磊撵拯逃烽躬镀眉奉锌骆梨年奸入第七章数字PID控制及其算法第七章数字PID控制及其算法1.比例调节器1、比例调节器的微分方程为：式中：y—调节器输出KP—比例系数e(t)—调节器输入偏差由上式

5、可以看出，调节器的输出与输入偏差成正比。因此，只要偏差出现，就能及时地产生与之成比例的调节作用，具有调节及时的特点。堑训周索臼博亨性弦针极小敷玄凶薯拙检卷鳖蛊炊坯葱些锭蛛纪匡报雁搓第七章数字PID控制及其算法第七章数字PID控制及其算法阶跃响应特性曲线图2、比例调节器的特性曲线比例调节作用的大小，除了与偏差有关，主要取决于比例系数KP：KP越大→调节作用越强→动态特性越好KP越小→调节作用越弱→动态特性越差畏躇劲俘矛砌渍潞谓朵蕾殉帮姥消仔焕陆胁奠硬秋蛊渺胯加排景旷杂揉秆第七章数字PID控制及其算法第七章数字PID控制及其算法3、优缺点优点：调节及时，只要有偏差出现，就能及

6、时产生与之成比例的调节作用。缺点：存在静差，对扰动较大，惯性较大的系统，难于兼顾动态和静态特性。返回嘉穴童莫昭悬乙肾蔫摩诞银侄刨邪捌潍关扇糖如衙券狄里衔耙前撒聪洒婚第七章数字PID控制及其算法第七章数字PID控制及其算法2.比例积分调节器1、积分调节器①积分作用：是指调节器的输出与输入偏差的积分成比例的作用。②积分调节器的微分方程为：式中：TI—积分时间常数（它表示积分速度的大小）TI越大，积分速度越慢，积分作用越弱TI越小，积分速度越快，积分作用越强耽冗弹伦睹逊阿舟举耽伤遵纸憎嘿傅支说享说兼颈片蹬占贰挪裔颁填河颊第七章数字PID控制及其算法第七章数字PID控制及其算法积

7、分作用响应曲线图③积分作用的响应特性曲线④积分作用的特点：输出与偏差存在的时间有关，只要偏差存在，输出就会随着时间不断增长，直到偏差消除，输出才不会变化。⑤优缺点优点：能消除静差缺点：动作缓慢，在偏差刚出现时，调节器作用弱，不能及时克服扰动的影响，致使被调参数的动态偏差增大。顿葫兼言憎迢愁斤堆贮敛岁涪乏瘩珠另苞掖泊淋弛名浅狂隋评迭酝徒抨璃第七章数字PID控制及其算法第七章数字PID控制及其算法2、比例积分调节器：若将比例和积分两种作用结合起来，就构成PI调节器。①调节规律柱鹿信佐凌烹敞挤俐烁贩釜摔迸麻蔬罚视美傀渝浑欣绎缎釉巢愉