PID控制规律及数字PID基本算法PPT教案.pptx

会计学
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PID控制规律及数字PID基本算法
知识回顾
系统控制的目标
校正环节
执行机构
被控对象
检测单元
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一、连续PID基本控制规律
连续系统校正环节基本控制规律
1、比例控制
2、比例积分控制
3、比例微分控制
微分控制能反应输入信号的变化趋势，因此在输入信号的量值变得太大之前，可为系统引入一个有效的早期修正信号以增加系统的阻尼程度，从而提高系统的稳定性；但一阶微分的高通特性，使得该控制器易于放大高频噪声的缺陷。
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一、连续PID控制基本规律
连续系统校正环节基本控制规律
4、PID控制
PID控制器的传递函数：
PID控制器的时域表达式：
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二、连续PID传递函数的离散化
各环节的离散化处理

积分环节的离散化处理 微分环节的离散化处理
积分
微分
离散化过程相当于脉冲序列调制过程
脉冲信号：
脉冲序列信号：
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三、数字PID位置式与增量式算法
数字PID位置式
数字PID增量式
算法特点
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四、数字PID位置式与增量式算法程序实现
数字PID位置式算例
控制对象 设计数字PID控制器，实现系统对正弦信号、
随机信号的跟踪。
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五、小结与数字PID应用中的核心问题
小结
1、理解并掌握PID控制器中比例、积分、微分在调节系统稳态特性与动态特性中的作用
2、掌握数字PID位置式、增量式的基本算法与特点
3、能够利用基本程序语言实现位置式增量式的程序编写
后续学****内容
1、PID参数的整定问题（周三实验介绍关于PID工程整定方法及数字PID位置式增量式算例实验）
2、数字PID算法的改进
3、连续系统离散化方法（Z变换、双线性变换等）
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六、参考文献
参考文献
1、Modern Control System(Eleventh Edition),电子工业出版社，Richard
2、自控控制原理（第五版），科学出版社，胡寿松
3、过程控制工程及其仿真，电子工业出版社，郭阳宽
4、控制过程系统分析与设计，清华大学出版社，廖晓忠
5、基于Matlab/Simulink系统仿真技术与应用，清华大学出版社，薛定宇
6、先进PID控制及其Matlab仿真， 电子工业出版社，刘金琨
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PD控制算例
单位负反馈控制系统的开环传递函数为 ，采用P控制 ，、、。
随着比例作用的增强，静态误差减小，响应速度加快，但超调量增加，调节时间也增长，当比例系数增大到一定值时，系统将出现不稳定闭环极点
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