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1、PID算法及标准PID算法的改进摘要PID控制器具有结构简单、容易实现、控制效果好、鲁棒性强等特点,是迄今为止最稳定的控制方法。它所涉及的参数物理意义明确,理论分析体系完整,并为工程界所熟悉,因而在工业过程控制中得到了广泛应用。从实际需要出发,一种好的PID控制器参数整定方法,不仅可以减少操作人员的负担,还可以使系统处于最佳运行状态。因此,对PID控制器参数整定法的研究具有重要的实际意义。本文介绍了PID控制技术的发展历史和研究进展。分析了传统的模拟和数字PID控制算法,并对传统的PID控制算法进行微分项和积分项的改进,学习了几种比较普遍运用的方法,
2、如不完全微分PID控制算法、微分先行、遇限消弱积分PID控制算法等。在学习的基础上,提出了一种自整定参数的专家模糊PID控制算法,由仿真结果可以看到,这种参数自整定方法与一般控制方法(抗积分饱和控制法)相比,在调节时间、抑制超调量、稳定性都要好,可以在工业上推广使用。关键词:PID控制;结构简单;控制算法;参数整定AbstractSofar,thePIDisthemostcommoncontrolarithmetic.Itsstructureissimpleandeasytoimplement,however,thecontroleffectispe
3、rfectandithasastrongrobustcharacteristics.Thephysicalparametersis,meaningof,theoreticalanalysisofsystemisintegrity,anditisfamiliarbytheengineeringsector,whichintheindustrialprocesscontrolhasbeenwidelyused.Fortheactualneeds,agoodparameterPIDcontrollertuningmethodcannotonlyreduce
4、theburdenonoperators,butalsomakethesystemrunningatbest.Therefore,thefixedPIDcontrollerparametertuningstudyhasimportantpracticalsignificance.Inthispaper,wewillintroducethedevelopmenthistoryandtheresearchprogressofPIDcontroltechnology,analysisthetraditionalanaloganddigitalPIDcont
5、rolalgorithm.andimprovethedifferentialandintegraloftraditionalPIDcontrolalgorithm.Learnseveralmethodsweusedcommom.SuchasnotfullydifferentialPIDcontrolalgorithm,firstdifferential,whenlimitedtoweakentheintegralPIDcontrolalgorithm.basedonstudy,wewilllearntheexpertfuzzycontrolalgor
6、ithmthatcanself-tuningPIDparameters.fromthesimulationresultswecanseethatcomparedthegeneral(anti-saturationcontrol),thismethodofparameterself-tuninginregulationtime,overshootsuppressionandstabilitywell,Itcanpromotebeusedinindustry.Keywords:PIDControl;SimpleStructure;ControlArith
7、metic;ParameterTuning1引言PID控制器以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。光学表面等离子共振(SPR)生物传感技术受温度影响很大,因此设计高精度的温度控制器对于生物分析仪十分重要。在工业过程控制中,目前采用最多的控制方式依然是PID方式,即使在日本,PID控制的使用率也达到84.5%。它具有容易实现、控制效果好、鲁棒性强等特点,同时它原理简单,参数物理意义明确,理论分析体系完整,并为工程界所熟悉,因而在工业过程控制中得到了广泛应用。尽管自1940年以来,许多先进控制方法不断推出,但PID控制器
8、仍被广泛应用于冶金、化工、电力、轻工和机械等工业过程控制中。然而,在实际的应用中,许多被控过程机理复杂,具有