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PID调节器是一种线性调节器，它根据给定值r(t) 与实际输出值c(t) 构成的控制偏差:
" O+ [8 `% R- n# R0 _e(t)=r(t)-c(t) .
' G- M# N3 {1 W3 v0 p(1.1): w! g. v. D" D# V- X; Q
将偏差的比例、积分、微分通过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制，故称为
9 g! c& z2 H6 |# mPID调节器。在实际应用中，常根据对象的特征
' |1 V5 _. Q3 @和控制要求，将P、I. D基本控制规律进行适当组合，以达到对被控对象进行有效控制的目的。例如，+ t' v4 {/ d; F" _. q7 E, n! n
P调节器，PI调节器，PID
4 k; Y8 O# @. R5 O* O# i: a调节器等。
& d% |; I. T0 G; t2 }. m o模拟PID调节器的控制规律为
0 R. o G7 T& ^- Ju(t)= K ,[e(t) +:4 g/ J N0 m) A" I4 e s
tie
5 }5 g8 J& A3 ^' ] e7 U, Vje(t)at +T。
6 o1 U# {) R4 m0 `0 lde(t)
! R! s8 J$ o! `9 h/ m2 ~- f(1.2)
7 Q) {4 B0 q5 i. {! w+ m, U# b1 u式中，K, 为比例系数，T. 为积分时间常数，To 为微分时间常数。
! J- Y7 B: g: g+ Q5 I' j+ s( j简单的说，PID 调节器各校正环节的作用是:6 _+ w% l" F' \, \
(1)比例环节:即时成比例地反应控制系统的偏差信号e(t) ,偏差一旦产生，调节器立即产生控制作用以减少偏差:2 l# i" Y. e4 a1 C0 G4 ~3 e
(2)积分环节:主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数
7 h& D% a3 j$ m$ [9 {T，T,越大，积分作用越弱，反之) c$ E7 f$ }6 {) @3 q
则越强;
0 W0 x. y! H+ _5 W8 `(3)微分环节:能反映偏差信号的变化趋势(变化速率)，并能在偏差信号的值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修
. r& |) r i8 N& U" N( [正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。: `! G N5 k" h b6 M9 ]# M' {
由式1.2可得，模拟PID调节器的传递函数为8 B6 c1 T' Y. D% }, I* D$ G
D(S)
" ~3 P3 d9 j U% JU(S)( G% m4 Q) I7 Q! O d
Kp(1+-- +T.S)0 u6 S- E0 j$ W) m4 w8 _
(1.3)
' Y( a3 X9 `0 |5 y( ~E(S)
$ q6 m# [! l, uT.S. D8 Y% @ z* L: y/ i ^
由于本设计主要采用数字PID 算法，所以对于模拟PID 只做此简要介绍。
) o' D& n* u' V
3 W- ~4 Z- L% L
; U9 ?6 Y9 x* i/ i: h! e1 m# L6 k; z |
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发表于 2020-1-19 09:21
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