位置式PID 增量式PID
2017-12-05 22:52
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在电子数字计算机直接数字控制系统中,PID控制器是通过计算机PID控制算法程序实现的。计算机直接数字控制系统大多数是采样-数据控制系统。进入计算机的连续-时间信号,必须经过采样和整量化后,变成数字量,方能进入计算机的存贮器和寄存器,而在数字计算机中的计算和处理,不论是积分还是微分,只能用数值计算去逼近。
在数字计算机中,PID控制规律的实现,也必须用数值逼近的方法。当采样周期相当短时,用求和代替积分,用差商代替微商,使PID算法离散化,将描述连续-时间PID算法的微分方程,变为描述离散-时间PID算法的差分方程。算法中,为了求和,必须将系统偏差的全部过去值e(j)(j=1,2,3,...
,k)都存储起来。这种算法得出控制量的全量输出u(k),是控制量的绝对数值。在控制系统中,这种控制量确定了执行机构的位置,例如在阀门控制中,这种算法的输出对应了阀门的位置(开度)。所以,将这种算法称为“位置算法”。当执行机构需要的不是控制量的绝对值,而是控制量的增量(例如去驱动步进电动机)时,需要用PID的“增量算法”。已看不出是PID的表达式了,也看不出P、I、D作用的直接关系,只表示了各次误差量对控制作用的影响。数字增量式PID算法,只要贮存最近的三个误差采样值e(k)、e(k-1)、e(k-2)就足够了。
http://www.ee.zsu.edu.cn/irp/uploadfile/netclass/CONTROL/lesson/ccs2/ccs2-2/ccs2-2-2/ccs2-2-2.htm
在数字计算机中,PID控制规律的实现,也必须用数值逼近的方法。当采样周期相当短时,用求和代替积分,用差商代替微商,使PID算法离散化,将描述连续-时间PID算法的微分方程,变为描述离散-时间PID算法的差分方程。算法中,为了求和,必须将系统偏差的全部过去值e(j)(j=1,2,3,...
,k)都存储起来。这种算法得出控制量的全量输出u(k),是控制量的绝对数值。在控制系统中,这种控制量确定了执行机构的位置,例如在阀门控制中,这种算法的输出对应了阀门的位置(开度)。所以,将这种算法称为“位置算法”。当执行机构需要的不是控制量的绝对值,而是控制量的增量(例如去驱动步进电动机)时,需要用PID的“增量算法”。已看不出是PID的表达式了,也看不出P、I、D作用的直接关系,只表示了各次误差量对控制作用的影响。数字增量式PID算法,只要贮存最近的三个误差采样值e(k)、e(k-1)、e(k-2)就足够了。
http://www.ee.zsu.edu.cn/irp/uploadfile/netclass/CONTROL/lesson/ccs2/ccs2-2/ccs2-2-2/ccs2-2-2.htm
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