1、會計學(xué)1現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線(zn xin)數(shù)字?jǐn)?shù)字PID控制算法概控制算法概要要第一頁，共37頁。第2頁/共37頁第二頁，共37頁。sTsTKsEsUsGdicc11)()()(頻域形式：tdicdttdeTdeTteKtu0)()(1)()(時域形式：第3頁/共37頁第三頁，共37頁。nAPCAPC類（先進(jìn)控制方法類（先進(jìn)控制方法(fngf)(fngf)，包括，包括：解耦控制、內(nèi)?？刂?、預(yù)測控制、自：解耦控制、內(nèi)?？刂?、預(yù)測控制、自適應(yīng)控制等），適應(yīng)控制等），n特點：主要適用于特點：主要適用于MIMOMIMO、大純滯后、大純滯后、有約束系統(tǒng)，需要動態(tài)模型、結(jié)構(gòu)復(fù)、有約束系統(tǒng)，需要動態(tài)模型、結(jié)構(gòu)

2、復(fù)雜、在線計算量大。雜、在線計算量大。第4頁/共37頁第四頁，共37頁。 “PID控制器作為工業(yè)控制中的主導(dǎo)控制器結(jié)構(gòu)控制器作為工業(yè)控制中的主導(dǎo)控制器結(jié)構(gòu)(jigu)，其獲得成功應(yīng)用的關(guān)鍵在于，大多數(shù)過程可，其獲得成功應(yīng)用的關(guān)鍵在于，大多數(shù)過程可由低階動態(tài)環(huán)節(jié)（一階或二階慣性加純滯后，簡記作由低階動態(tài)環(huán)節(jié)（一階或二階慣性加純滯后，簡記作：FOPDT及及SOPDT）近似逼近，而針對此類過程，）近似逼近，而針對此類過程，PID控制器代表了一個實用而廉價的解?？刂破鞔砹艘粋€實用而廉價的解?！钡?頁/共37頁第五頁，共37頁。第6頁/共37頁第六頁，共37頁。第7頁/共37頁第七頁，共37頁。第8頁

3、/共37頁第八頁，共37頁。第9頁/共37頁第九頁，共37頁。第10頁/共37頁第十頁，共37頁。第11頁/共37頁第十一頁，共37頁。第12頁/共37頁第十二頁，共37頁。第13頁/共37頁第十三頁，共37頁。第14頁/共37頁第十四頁，共37頁。第15頁/共37頁第十五頁，共37頁。0)()(uteKtuccKsEsU)()(P ：sTsTKsEsUdic11)()(tdicdttdeTdeTteKtu0)()(1)()(PID ：sTKsEsUic11)()(ticdeTteKtu0)(1)()(PI ：第16頁/共37頁第十六頁，共37頁。 部分比例先部分比例先行行(xinxng)PI

4、D算法算法第17頁/共37頁第十七頁，共37頁。dTt 第18頁/共37頁第十八頁，共37頁。第19頁/共37頁第十九頁，共37頁。第20頁/共37頁第二十頁，共37頁。第21頁/共37頁第二十一頁，共37頁。第22頁/共37頁第二十二頁，共37頁。第23頁/共37頁第二十三頁，共37頁。第24頁/共37頁第二十四頁，共37頁。NTTTddi)(jGPID假設(shè)： ，則根據(jù)(gnj) 可畫出 PID控制器的頻域響應(yīng)曲線。NTjTjTjKsGddicjsPID111)(第25頁/共37頁第二十五頁，共37頁。第26頁/共37頁第二十六頁，共37頁。第27頁/共37頁第二十七頁，共37頁。) 1()

5、0(NKuc取單位(dnwi)階躍偏差輸入：NsTsTKsGddcD1)()(tut) 1(NKc0比例部分積分部分微分部分00)()(1)()(udttdeTdeTteKtutdic第28頁/共37頁第二十八頁，共37頁。1ktkt1kt)(tet)(1kte)(kte)(1kte)(2kte2ktT采樣周期00)()()(1)()(uTTktekTeTkTeTTkTeKkTudkiic00)()(1)()(udttdeTdeTteKtutdic第29頁/共37頁第二十九頁，共37頁。第30頁/共37頁第三十頁，共37頁。)()()(TkTTeTkTukTuII1z)(1)(11kTezTz

6、kTuI)()()(kTTeTkTukTuII)(1)(1kTezTkTuITzs11111Tzzs上式即可實現(xiàn)上式即可實現(xiàn)(shxin)微分運算微分運算)(1)(sEssUI第31頁/共37頁第三十一頁，共37頁。)(11)(sXsTsYp其中， 為輸入信號， 為濾波器輸出(shch)信。解：將上式化作時域形式，取采樣周期為 ，有)(tx)(ty)()()()(kTxTTkTykTyTkTypT)()()(kTxTTTTkTyTTTkTyppp第32頁/共37頁第三十二頁，共37頁。Tsez Tzs11111Tzzs 以上兩種方法要求采樣周期相對系統(tǒng)的時間以上兩種方法要求采樣周期相對系統(tǒng)的時間常數(shù)要足夠的小常數(shù)要足夠的小,即屬于即屬于(shy) “準(zhǔn)連續(xù)準(zhǔn)連續(xù)”數(shù)字?jǐn)?shù)字控制算法控制算法.第33頁/共37頁第三十三頁，共37頁。n大時延過程（傳輸延遲過大）;n時變(sh bin)對象（如變增益過程等）;n多變量（強）耦合過程;n高階振蕩對象n嚴(yán)重非線性過程（如PH值中和反應(yīng)）;n 一般不能用二階或者一階慣性加純滯后對象近似描述的過程(guchng)均屬于難控過程(guchng)。 第34頁/