pid调节器的一种改进算法

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1、数字PID调节器的一种改进算法武汉电力职业技术学院林文孚摘要:传统的PID调节器虽然可以兼顾系统的稳态与动态调节品质，但PID参数相互影响，参数的整定比较繁琐，有时甚至难以保证调节系统的正常工作。在积分分离的PID算法基础上，采用一种根据被调量偏差绝对值变化方向进行积分增益修正的PID控制算法，是解决上述问题的有效途径之一。在火力发电机组控制系统仿真软件开发过程中，该算法得的到充分应用。实践表明,该算法从根本上克服了积分作用引起的过调问题，大大提高了调节器参数的稳定范围，简化了调节器参数整定过程。不仅在仿真软件开发中是可行的，也可用于实

2、际工业过程自动控制。[中图分类号]TP214[文献标识码]A关键词:数字PID调节器偏差状态增益修正算法改进AkindofimprovedarithmeticofdigitalPIDregulatorlinwenfu(Wuhanelectricpowertechnicalcollege,Hubei,WUHAN,430079)Abstract:ThetraditionalPIDregulatorgivesattentiontostabilityanddynamicregulatingqualityofsystem,butthePIDpar

3、ametersinfluenceeachotherandthemodificationofPIDparameteriscomplicated,andsometimesitcannotensureregulatorysystem’snormalworking.AkindofPIDcontrollingarithmeticbasedonPIDarithmeticinwhichintegralisseparatedisbroughtforwardtosolvethoseproblems,whichmodifiesintegralgainacc

4、ordingtoabsolutevaluechangingdirectionoferrorofquantityregulated.Thisarithmetichasbeenappliedwellinsimulationsoftwareofunitcontrolsysteminthermalpower.It’sconfirmedbypracticethatthearithmeticovercomesradicallytheproblemofovershootcausedbyintegralandincreasesgreatlystable

5、rangeofregulatorparameterandsimplifiesmodifyingprocessofregulatorparameter.Thisarithmeticisappliedwellnotonlyinsimulationsoftware,butalsoinindustryprocessauto-control.Keywords:digitalPIDregulator、errorstate、gainmodification、arithmeticimprovement1．引言随着我国火电机组向高参数、大容量方向发展，微

6、型计算机分散控制系统在电厂的广泛应用，常规的模拟量PID调节器已经淡出市场。数字调节器的采用使PID控制算法的改进变得简单易行，为人们改进调节器的控制算法，提高系统调节品质提供了广阔的空间。使用各种改进算法的PID数字调节器在现代工业过程自动控制中得到广泛应用。例如，采用积分分离的PID控制算法，以克服积分作用产生超调的问题；采用不完全微分控制算法，以抑制高频干扰，稳定微分作用；采用带死区的PID控制算法，以防止执行机构频繁动作，适应被调量小幅的正常波动；采用自适应的PID参数修正，以适应机组启动及全程控制的需要，等等[145]。凡此种

7、种，都是在常规PID控制算法基础上发展起来的，说明了PID控制器强大的生命力。在现代大型火力发电机组自动控制系统中，各控制回路仍以采用PID调节器或具有PID参数修正的数字PID调节器为主。特别是具有PID参数自动修正的PID控制算法[4]，在目前大型机组协调控制系统中得到广泛应用。这种算法的应用主要是为了解决控制对象特性随机组负荷变化的问题。5但另一个方面，也说明了PID调节器采用常规算法时，系统稳定的范围有限，而不得不采用比较复杂的系统设计和参数修正方法，但这又使系统分析和调节器参数整定变得越来越复杂化。在长期的火力发电机组仿真系统

8、开发过程中，为提高工作效率，在积分分离控制算法的基础上，摸索出一种根据被调量偏差的状态进行积分增益修正的PID算法。与其他算法相比，该算法具有物理意义明确、算法简便易行、调节品质改善效果显著、实用性强的优点