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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:# Z3 }, |7 u7 b7 i! u; N) m2 B$ \
e(t)=r(t)-c(t) .
2 Z. X( i# P9 ^5 Q: F$ C( _(1.1)% H! N8 N6 R/ x5 S0 ^
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: C9 [. s }' z4 h( j5 N* O
PID调节器。在实际应用中，常根据对象的特征
* o' [; g- H* Z( S' T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，7 f0 Q6 g3 R" R, m0 m+ k9 }, z
P调节器，PI调节器，PID% g A/ f6 Z5 \) z# c1 a
调节器等。
' @2 o. P! o5 X$ V; d k模拟PID调节器的控制规律为' I' T; l' I/ _9 C# o
u(t)= K ,[e(t) +:4 d! X: `5 H# I7 q
tie
' K2 r- e' m: L% T% s% |/ yje(t)at +T。
" `2 ?8 O- z6 Y* E8 @de(t)
6 B0 ^# A; j* Z% a(1.2)! B0 j0 k- X& k- G3 }3 Z8 G4 L
式中，K, 为比例系数，T. 为积分时间常数，To 为微分时间常数。' u& K( B2 @5 L
简单的说，PID 调节器各校正环节的作用是:8 Q; r9 S( n% u; k! ~& \
(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:
: z9 C. a* b4 E o. {(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/ b2 r' J. }! G {# @4 a, v
T，T,越大，积分作用越弱，反之
! a( ^' R2 F6 x k5 j9 d8 s$ C则越强;
9 |+ |( z2 ?$ a' | B2 E* r(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
, \! I; Q+ r( c- S8 s3 m正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。9 L# Y& n' l$ V1 A4 J
由式1.2可得，模拟PID调节器的传递函数为
' J) K3 M: C/ Q8 ]2 l- X1 k9 MD(S)* r! J) j ?. p: E! |# }" \3 F( x
U(S); S+ p' ?5 u6 f8 U
Kp(1+-- +T.S)
; Q6 @! |! [! J(1.3)! t4 o* O* P; }+ S- Q$ F3 O
E(S)
# i$ B. p: p7 v6 cT.S
! k, t, ^7 f6 t1 O. F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! l [5 i i9 l( P# E |
6 T) `% ^- \0 V+ u$ J3 r1 n
- s" L# `( a! f* E! `7 D6 t
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发表于 2020-1-19 09:21
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