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郑州滑轨电视 比例微分先行PID控制算法推导过程_计算机软件及应用_IT/计算机_专业资料

文章出处:网络整理 作者:佚名 人气: 时间:2021-02-09 14:01

比例微分先行PID控制算法 及其实现技术?基本PID控制算法、各种变形PID控制算法以 及模仿算法的数字离散化方法。 ?数字PID算法在工程应用中的实现技术pid算法推导,包括 采样周期、字长的选取、无忧切换以及抗积分 饱和算法等。1.1基本PID控制规律1 1 1 从ON/OFF控制器到比例控制 1.1.1 1、1)2 )比例调理(P)的特点 ??3 )比例(P)控制算法分析1 1 2 积分的引入-比例积分(PI)控制 1.1.2P 控制: PI 控制: 积 分项实际上是对直流分量u0的一种自动重 置,并且当稳态偏差逼近零后,积分项就逼近理 想的直流分量uss。1 1 3 微分的引入1.1.3 比例积分微分(PID)控制1、其数学描述为: 其数学描述为 uD(t)代表微分环节, 代表微分环节 Td称为微分时间常数。 称为微分时间常数由于在稳态条件下,即便误差很大,单纯的微分环节 不会产生任何调理作用,为因而,微分从不单独使用。微 分与比例合用,成为比例微分(PD)控制算法.如果偏差变化平缓,如图 所示,则有:2 、 比例积分微分( 比例积分微分 PID)控制 控制最后,将比例、积分、微分三个动作合在一起,可以 实现如式所示的并联 方式的PID控制 律 :1.2各种变形的PID控制算法1 2 1 微分先行PID 控制算法 1.2.1故 般过程调理系统 (以定值控制、扰动抑制为主) 故一般过程调理系统 (以定值控制 扰动抑制为主) 往往让微分动作仅仅作用于测量值pid算法推导,而不作用于设定值, 这样就可以避免微分冲击 控制算法如下式所示 这样就可以避免微分冲击,控制算法如下式所示:其频域表达式 为:1 U ( s ) = K c [(1 + ) E ( s ) ? Td sY ( s )] Ti s用方框图来进行描述如图所示:当 PI –D算法中不含有积分环节的时候,就构成了微分 先行PD控制算法(简称 P P-D D 算法) ,U ( s ) = K c [ E ( s ) ? Td sY ( s )] ? K c [ R ( s ) ? (1 + Td s )Y ( s )]用方框图来进行描述如图所示:P-D控制算相当于在 P D控制算相当于在 基本PD控制器的设定 值前向通道上加了一 个滤波器 。

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1 2 2 比例先行PID 控制算法 1.2.2微分先行PID算法的采用,处理了改变设定值时对微分 冲击的担心,如果对比例 动作也做的同样的修改,那么 比 例冲击也就可以消除 ,设定值的变更就可以愈加大胆的进 行, 因而就构成了比例微分先行的PID控制器,记做I I-PD PD 算法,对应的 时域表达式为:其频域表达式 为:1 U (s) = K c[ E ( s ) ? (1 + Td s )Y ( s )] Ti s用方框图来进行描述如图所示:对 I-PD的 时域表达式进行整理:1 U (s) = K c[ E ( s ) ? (1 + Td s )Y ( s )] Ti s 1 = K c{ [ R ( s ) ? Y ( s )] ? (1 + Td s )Y ( s )} Ti s = K c[ 1 1 R ( s ) ? (1 + )Y ( s ) ? Td sY ( s )] Ti s Ti s 1 + Ti s 1 1 + Ti s = K c[

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