PID算法PID增量式算法

PID算法PID增量式算法离散化公式: △u(k)= u(k)- u(k-1)△u(k)=Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]进一步可以改写成: △u(k)=Ae(k)-Be(k-1)+Ce(k-2)对于增量式算法,可以选择的功能有: (1) 滤波的选择可以对输入加一个前置滤波器,使得进入控制算法的给定值不突变,而是有一定惯性延迟的缓变量

 (2) 系统的动态过程加速在增量式算法中,比例项与积分项的符号有以下关系:如果被控量继续偏离给定值,则这两项符号相同,而当被控量向给定值方向变化时,则这两项的符号相反

 由于这一性质,当被控量接近给定值的时候,反号的比例作用阻碍了积分作用,因而避免了积分超调以及随之带来的振荡,这显然是有利于控制的

但如果被控量远未接近给定值,仅刚开始向给定值变化时,由于比例和积分反向,将会减慢控制过程

 为了加快开始的动态过程,我们可以设定一个偏差范围v,当偏差|e(t)|< β时,即被控量接近给定值时,就按正常规律调节,而当|e(t)|>= β时,则不管比例作用为正或为负,都使它向有利于接近给定值的方向调整,即取其值为|e(t)-e(t-1)|,其符号与积分项一致

利用这样的算法,可以加快控制的动态过程

 (3) PID增量算法的饱和作用及其抑制在PID增量算法中,由于执行元件本身是机械或物理的积分储存单元,如果给定值发生突变时,由算法的比例部分和微分部分计算出的控制增量可能比较大,如果该值超过了执行元件所允许的最大限度,那么实际上执行的控制增量将时受到限制时的值,多余的部分将丢失,将使系统的动态过程变长,因此,需要采取一定的措施改善这种情况

 纠正这种缺陷的方法是采用积累补偿法,当超出执行机构的执行能力时,将其多余部分积累起来,而一旦可能时,再补充执行

 

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