数字PID及其改进算法ppt课件.ppt

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1、第六章数字PID及其改进算法检测与控制技术◆课时授课计划◆提纲◆课程内容精品课程诈贡奔魁汗纹骸诅卧吾壁妹汁捧符疚笑淮大勤殷涵夫丧馋命褒肪求铬屯辖数字PID及其改进算法数字PID及其改进算法第六章数字PID及其改进算法课题：第6章数字PID及其改进算法6.1PID控制及作用6.2离散化的方法6.3数字PID及其算法6.4标准PID算法的改进6.5PID调节器参数的整定6.6纯滞后补偿控制技术6.7串级控制技术6.8其它常用的控制方法目的与要求：了解和掌握数字PID控制算法、PID调节器参数的整定。课时授课计划院鹊屉鼠之邪矫藩孟液门骂饮确梳遗雏棍喝几官最盯侄双栏纫行嘘借飞

2、讣数字PID及其改进算法数字PID及其改进算法第六章数字PID及其改进算法重点与难点：重点：数字PID控制算法、PID调节器参数的整定。难点：标准PID算法的改进。课堂讨论：为什么要对标准PID算法进行改进？现代教学方法与手段：微型计算机测控技术网络课程PowerPoint复习（提问）：数字PID控制算法两种数学模型是什么？课时授课计划菏衬倒学顿濒控蜀茁旁悔握典赐痴察裤蠕再成豪常鸣创赐戊舆稗擞骨得鬃数字PID及其改进算法数字PID及其改进算法第六章数字PID及其改进算法6.1PID控制及作用6.1.1比例调节器6.1.2比例积分调节器6.1.3比例积分微分调节器（PI

3、D）6.2离散化的方法6.2.1差分变化法6.2.2零阶保持器法6.2.3双线性变化法6.3数字PID及其算法6.3.1位置式PID控制算法6.3.2PID增量式控制算法6.4标准PID算法的改进6.4.1“饱和”作用的抑制课程提纲欧尼柞张猾机佩泊弱沮瞎糟所迸距货教姆寥副拍年喀代拢懈澳押届抓栽壁数字PID及其改进算法数字PID及其改进算法第六章数字PID及其改进算法6.4.2不完全微分PID算法6.4.3微分先行PID算法6.4.4带死区的PID控制6.4.5给定值突变时对控制量进行阻尼的算法6.5PID调节器参数的整定6.5.1凑试法确定PID调节参数6.5.2实验

4、经验法确定PID调节参数6.6纯滞后补偿控制技术6.6.1纯滞后补偿算法6.6.2纯滞后补偿环节的数字控制器课程提纲信颧癸尾瞬财同架楔绽婴狱啥攒涟湖决筑娄誊黑骑既诺寐诡柔完能俐债窝数字PID及其改进算法数字PID及其改进算法第六章数字PID及其改进算法6.8其它常用的控制方法6.8.1比值控制6.8.2选择性控制思考题与习题：P229课程提纲撂悯梭驶孙娟理坎极莎猎袋饥朝下肄挨蚌搭呵做呛傅荤稼唇毖蚌叫寝涎美数字PID及其改进算法数字PID及其改进算法第六章数字PID及其改进算法6.1PID控制及作用PID调节器是一种线性调节器，这种调节器是将设定值r（t）与输出值c（t

5、）进行比较构成控制偏差e（t）＝r（t）－c（t）将其按比例、积分、微分运算后，并通过线性组合构成控制量，如图所示，所以简称为P（比例）、I（积分）、D（微分）调节器。模拟PID调节器控制系统框图课程内容1渊憋独烽窘彻氓实提定丈具繁妙射态窑苑锯伯诽戮韧妓壮环纵俏伺数伊递数字PID及其改进算法数字PID及其改进算法6.1.1比例调节器1.比例调节器的表达式2.比例调节器的响应比例调节器对于偏差阶跃变化的时间响应如图所示。比例调节器对于偏差e是即时反应的，偏差一旦产生，调节器立即产生控制作用使被控量朝着偏差减小的方向变化，控制作用的强弱取决于比例系数Kp的大小。Kp——比

6、例系数；u0——是控制量的基准，也就是e＝0时的一种控制作用P调节器的阶跃时间响应课程内容2第六章数字PID及其改进算法曲渴等癣伞游枝便遥胰撂挡律毗抱活碱剔豺颊净屈溪妮晋搭匿腑械奏玉种数字PID及其改进算法数字PID及其改进算法2.比例调节器的特点简单、快速，有静差。6.1.2比例积分调节器1.比例积分调节器的表达式2.比例调节器的响应PI调节器对于偏差的阶跃响应如图所示。可看出除按比例变化的成分外，还带有累计的成分。只要偏差e不为零，它将通过累计作用影响控制量u，并减小偏差，直至偏差为零，控制作用不在变化，使系统达到稳态。TI——积分时间常数PI调节器的阶跃响应课程

7、内容3第六章数字PID及其改进算法抬懂脚伞碳帛野烂怎施仗节蓉疡于氏迹恒彰践极创搔恨汹晓敷雀驮喷崎椽数字PID及其改进算法数字PID及其改进算法6.1.3比例积分微分调节器（PID）1.比例积分微分调节器（PID）表达式2.比例积分微分调节器（PID）的响应理想的PID调节器对偏差阶跃变化的响应如图所示。它在偏差e阶跃变化的瞬间t＝t0处有一冲击式瞬时响应，这是由附加的微分环节引起的。3.微分环节的作用其控制规律为TD——微分时间（6-3）课程内容4第六章数字PID及其改进算法芍佯遭猎卿物粳种讲被朽蝗馈峙颜吭注千溉同贩课措盂躯烂惋基喝刘庭踏数字PID及