模糊控制pid在工业中的算法及应用

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1、1 、基本的PID的离散表达式   自动控制必须遵循某种控制规律，过程控制中常用的是比列，积分，和微分控制规律，简称PID控制，理想的PID控制规律形式如下：      pk=p(k-1)+kn*(1+t/rc)e(k)+kn*e(k-1)      u(t)=1/p{e(t)+1/t∫e(t)dt+tdde(t)/dt}+m式中  e(t)---偏差信号，即设定值SV与测量值PV之差；P---比列度；KP---比列系数，即1/P；      Tt----积分时间常数；  Td---微分时间常数；       M---E=0时的阀位开度（初始值），由人工

2、调整；u(t)--控制器输出。    在PID三种作用中，微分作用主要用来减少超调，克服震荡，使系统趋向稳定，加快系统的动作速度，减少超调时间，用来改善系统的动态特性；积分作用主要用来消除静差，改善系统的静态特性；比列作用可对偏差做出及时响应。若能将三种作用的强度配合适当，可以使控制器快速，平稳，准确，从而获得满意的控制效果。但实际PID在控温中，只能精确的控制一个温度点，它克服了传统控温中的热惯性问题，有效的解决了系统温度的在控温点的温度的漂移。对于复杂的系统，要求系统温度可设定，设定温度范围较大，控温精度较高的条件下。有效的解决一上问题还有一定的难度

3、。也就是说单只用PID调节，在可设定的系统中，PID只解决了控温中的热惯性问题，没有解决掉准确性的问题，为了提高准确性，必须在系统中添加不同的补充参数，补充参数要与系统可设定的参数有一定关系，实际编程中，如果温度点超过200点，可采用查表的补偿方式，超过两百，就需要分段查表，当然还有更好的办法，如果系统的工作环境温度变化较大，引起系统散热性异同，就需要进行温度补偿。PID控制中如何整定PID参数1，概述作为经典的控制理论，PID控制规律仍然是当今工控行业的主导控制方式，无论复杂、简单的控制任务，PID控制都能取得满意的控制效果，前提是PID参数必须选择合

4、适。可以说，通过适当的PID参数，PID控制可以得到各种输出响应特性，也就是说，通过适当给定PID参数，大多数的控制任务都可以由PID完成。本文根据经典PID控制理论，结合玖阳自动化科技公司的一线通模块，详细介绍PID参数在整个控制过程中所起的作用，指导PID控制中的参数整定。2，PID模块介绍WT405-5为可编程PID控制模块，模块内部有40余种命令语言，每个命令语言执行一定的运算功能，根据实际要求，将多条命令语言组合在一起即构成模块的控制程序。通过编程，模块可实现单回路PID、串级三冲量PID、导前微分PID及自动/手动无扰切换等复杂的控制功能。模

5、块具有掉电保护功能，复位或重新上电时能自动恢复掉电前的工作状态，接续原来的工作状态进行控制。模块本身具有PID控制所必须的模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出通道，能不依赖网络而独立进行PID控制，该控制方案安全、可靠。PID参数、PID定值及控制程序的修改可通过网络实现。4路模拟量输入通道可以单独设置分度类型，采集各种类型的模拟量信号。3，PID控制原理经典PID控制理论中，基本数学模型有两种（连续型、增量型），PID模型的增量控制数学模型可以简单地用下式表示：2.PID控制中如何整定PID参数 PID参数包括：比例倍数---------表达

6、式中的K积分时间---------表达式中的Ti（秒）实际微分时间---Td（秒）微分增益---------表达式中的Kd积分分离---------当PID偏差E（k）超过“积分分离”值时，PID命令不进行积分项运算，防止积分饱和。当积分分离为0时，PID命令变成了PD命令，不进行积分运算。上限限制-------用来限制PID命令输出的最大值，即PID输出不能大于该值。下限限制-------用来限制PID命令输出的最小值，即PID输出不能小于该值。用K=0来关闭PID命令的比例项，用“积分分离”=0来关闭PID命令的积分项，用Kd=0来关闭PID命令的微

7、分项。通过关闭不同的功能实现P、PI、PD、PID等控制功能。4，PID参数对输出响应的作用下面以PID输入E（k）的阶跃变化，描述K、Ti、Td、Kd参数在PID运算中的作用，适当地修改各参数的数值，可以获得不同的控制特性，满足不同的控制要求，从而完成PID参数的整定。PID参数对输入偏差阶跃变化的响应特性