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1、2。第期安徽师大学报地21987JOURNALOFANHUINORMALUVERSITY。年NI1978PID调节的微机实现方法刘世杰摘要。本文导出尸ID算法的增量输出和用增量表示的全量输出公式当输出量趋向,。目标值且远离目标位时为加快调节速度引入了辅助校正算法最后叙述了它们在,。微机上的具体实现给出了有关程序.二七前日,,尸ID调节是连续系统理论中比较成熟并广为应用的一种方法它的结构简单参数易于。,,。调整在工业过程控制中控制对象的数学模型不易建立参数难已测定采用尸ID调节则。可根据经验对参数进行在线整定以获得较好的控制效果若使用微计算机软件尸ID算法代替,传统的常规仪表即硬件
2、进行尸ID调节则不仅可以简化系统结构而且还可以利用计算机软件的灵活性来适应多种控制对象的要求并能在基本尸ID算法的基础上增加一些旨在改善控制性,。能的特殊算法从而进一步提高系统的控制质量二、算法分析。、具有尸ID调节环节的闭环系统如图l所示其中口(S)H(S)为系统的前向与反馈。通道的传递函数若使用微计算机代乓竺2p.0拥,一。(s。_C(5)替尸了D调节器可得到图2的准连续叫八些划卜月。、、尸ID控制系统其中比较滤波F(S)。尸ID算法等均由计算机软件实现H(5)、D/AA/D可作为1/0口由微计算机。.l控制操作已知连续尸I刀调节的微分方程:为,.、.二厂Ifedd(t)~e
3、+...............J。、;,=。e’一~(t)dtT(1)“L“了刃」dt〕⋯⋯本文1986年10月收到。28安徽师大学报1987年式中M(t)为尸ID调节器输。,、,、d出的操作量K尸T为尸ID((S)Grs),、P!D调节的比例积分微分系数可由控制系统所要求的须率特性·3),图(求得也可通过实践或由歌字九波^/o。经验公式确定为了使用计算机实现准连续尸ID调节算法需将方式(1)离:散化为下面的差分方程L(以》.c·一zoJ‘,”d‘帕/讥2·Kp与曰闪广脚峨.。.T、二甲_止众.‘石山d时3,.,,、、,、,、,、,、飞fT寻T厂~’‘’‘‘’‘气’‘’“了‘,
4、叹”’十一“又“’十L“’一“气“一‘’”(2)1y俨万氏了了JJ’目.‘、、,、,,,一,,,,,,厂」、。、’‘“一,公n‘一e+“e戈’‘)一e”一工夕、”””‘’‘”””‘J夕似()八(,+八乙吸白,八L吸Jk00一·。‘一,,、一,,,式中KKKK:为采样周期为保证算法的准连续性:的选择除考艺县一’’护’“”’一’‘,一‘’‘”一“‘’r’-’一『’’‘’‘’‘‘一”一一一一””~一一T一一了一”一一,。虑到系统所必需的抗干扰性要求外应使它与系统的时间常数相比是足够小从方程(3)可见为了得到操作量M(咒)的计算值必须对在此以前的各次偏差e(k)(左二,1,2,。一,。1
5、)进行累加这不仅占用机器时间和存贮空间而且由于累加作用使得系,从而影响到控制的可靠和平稳。为了消除累加统的任何扰动都会引起操作量的大幅度变化,,一:项可将连续两次的操作量M(的M(1)相减求得△,=。一n一l)=,en一en一1)〕龙()M()M〔K〔()(···,········斗‘召”十‘e(n一2口”一1)+e月一2)〕K()K〔)((⋯⋯(4)第2期PLD调节的微机实现方法:对上式作适当改变可得·····················△=“一“e”一1)十C扩e(n一2M(n)Ae(n)B()⋯⋯(5)l,e········。=(:一/,e。一])十CI,e。一2)+n
6、一1)或几f()A)B((M(⋯⋯(6)。(n,。一1,。。一2),,一1)式中)(n)(为本次和前两次之偏差M(为前次输出的操作,“,“,“,、八,、:量ABC为由KT兀确定的系数‘+······················,···················“一价十⋯⋯(7,(资令)一··············,··········,·························“尤,1+2⋯⋯‘8,一(于)/’二pCK红T(.,66)式为增量输出表达式适用于需要增量的执行机沟列如步进电机等()式为利。用增量表出的全量输出式它适用于需要全量输出的机构4),比例项
7、e(。)一e(。一1)和积分项K‘e(n)在被控分析(式给出的增量输出式可见,此时调节作用增强而当被控量向给定值靠近时则符号量继续偏离给定值的过程中符号相同。。相反调节作用减弱尸ID增量算法的这一性质有利于减小超调和随之而来的振荡但当被控,尸ID量远离给定值时则会减缓调节作用为了克服这一弊端特在增量算法中增加辅助校正算,,即当}。(耐}b(b为选定法使得当被控量趋向给定值又远离给定值时。。(。)一。(。一1)项反号使它与积分项符号相同从而起到加块调
