PID控制1閉環(huán)PID控制

PID控制器管理輸出數(shù)值，以便將偏差(e)為零，使系統(tǒng)達到穩(wěn)定狀態(tài)。偏差是給定值（SP）和過程變量（PV）的差。

2PID算法

PID控制原則以下列公式為基礎，其中將輸出M(t)表示成比例項、積分項和微分項的函數(shù)：

其中

M(t)為PID運算的輸出，是時間的函數(shù)

Kp為

PID回路的比例系數(shù)

Ki為

PID回路的積分系數(shù)

Kd為PID回路的微分系數(shù)

e為PID回路的偏差（給定值和過程變量之差）

Minital為PID回路輸出的初始值為了在數(shù)字計算機內運行此控制函數(shù)，必須將連續(xù)函數(shù)化成為偏差值的間斷采樣。數(shù)字計算機使用下列相應公式為基礎的離散化PID運算模型。

其中:Mn

為采樣時刻n的PID運算輸出值

Kp為

PID回路的比例系數(shù)

Ki為

PID回路的積分系數(shù)

Kd為PID回路的微分系數(shù)

en為采樣時刻n的PID回路的偏差

en-1為采樣時刻n-1的PID回路的偏差

el

為采樣時刻l的PID回路的偏差

Minital為PID回路輸出的初始值?

計算回路輸出值

CPU實際使用對上述簡化公式略微修改的格式。修改后的公式為：

其中:Mn

為采樣時刻n的回路輸出計算值

MPn為采樣時刻n的回路輸出比例項

MIn為采樣時刻n的回路輸出積分項

MDn為采樣時刻n的回路輸出微分項?比例項比例項MP是PID回路的比例系數(shù)(Kp)及偏差(e)的乘積，為了方便計算取Kp=Kc。CPU采用的計算比例項的公式為：

其中:MPn

為采樣時刻n的輸出比例項的值

Kc

為回路的增益

SPn

為采樣時刻n的設定值

PVn

為采樣時刻n的過程變量值?積分項積分項MI與偏差和成比例。為了方便計算取。CPU采用的積分項公式為：

其中:MIn為

采用時刻n的輸出積分項的值

Kc為回路的增益

Ts

為采樣的時間間隔

Ti

為積分時間

SPn

為采樣時刻n的設定值

PVn

為采樣時刻n的過程變量值

MX為采樣時刻n-1的積分項(又稱為積分前項)

積分項(MX)是積分項全部先前數(shù)值的和。每次計算出MIn以后，都要用MIn去更新MX。其中MIn可以被調整或被限定。MX的初值通常在第一次計算出輸出之前被置為Minitai（初值）。其它幾個常量也是積分項的一部分，如增益、采樣時刻

(PID循環(huán)重新計算輸出數(shù)值的循環(huán)時間)、以及積分時間(用于控制積分項對輸出計算影響的時間)。

?微分項微分項MD與偏差的改變成比例，方便計算取

。

計算微分項的公式為：

為了避免步驟改變或由于對設定值求導而帶來的輸出變化，對此公式進行修改，假定設定值為常量(SPn=SPn-1)，因此將計算過程變量的改變，而不計算偏差的改變，計算公式可以改進為：

其中：

MDn為

采用時刻n的輸出微分項的值

Kc為回路的增益

Ts

為采樣的時間間隔

Td

為微分時間

SPn

為采樣時刻n的設定值

SPn-1

為采樣時刻n-1的設定值

PVn

為采樣時刻n的過程變量值

PVn-1

為采樣時刻n-1的過程變量值3PID算法的實現(xiàn)?運算框圖?PID控制軟件（S7_Pro4）

OB1

OB35FB1續(xù)FB1續(xù)FB1續(xù)仿真：觀察過程量PIW256的變化，PID輸出控制PQW350的改變4PID控制模塊（1）PID模塊的工作原理（2）PID模塊?FM355：4路閉環(huán)控制模塊內含：4AI+8DI+4DIFM355（續(xù)）：基本參數(shù)有無中斷中斷類型工作方式（3）PID參數(shù)?比例項：名稱數(shù)據(jù)類型默認值功能

P_SELBOOLTRUE比例項使能控制

GAINREAL2.0放大倍數(shù)?積分項：名稱數(shù)據(jù)類型默認值功能

I_SELBOOLTRUE積分項使能控制

TITIMET#20S積分時間

INT_HOLDBOOLFALSE積分輸出保持控制

I_ITL_ONBOOL-積分輸出再輸入允許

I_ITLVALREAL0.0積分初值?微分項：名稱數(shù)據(jù)類型默認值功能

D_SELBOOLTRUE微分項使能控制

TDTIMET#10S微分時間

TM_LAGTIMET#2S微分滯后時間?過程參數(shù)………（4）模板初始化功能（SFC塊）?SFC50：名稱功能

WR_PARM

將動態(tài)參數(shù)寫入模板?SFC56：名稱功能

WR_DPARM將預定參數(shù)寫入模板?SFC57：名稱功能

PARM_MOD賦模板的參數(shù)?SFC58名稱功能

WR_REC寫模板專用的數(shù)據(jù)記錄?SFC59名稱功能

RD_REC讀模板專用的數(shù)據(jù)記錄（5）模板初始化功能的調用例：調用SFC50CALL"RD_LGADR“…‘SFC50的形參5閉環(huán)控制系統(tǒng)功能塊?系統(tǒng)功能塊SFB41 用于連續(xù)控制SFB42 用于步進控制SFB43 用于脈沖寬度控制?SFB41~SFB43的調用 指令樹?LIBRARY?STANDARDLIBRARY? SYSTEMFUNCTIONBLOCKS?6閉環(huán)控制軟件包?功能塊

FB41 ?FB42?FB43與SF41?SF42?SF43兼容，用于PID控制。?FB41~FB43的調用

…?STANDARDLIBRARY?PIDCONTROLBLOCKS??SFB41(連續(xù)控制）的輸入參數(shù)參數(shù)名稱數(shù)據(jù)類型地址說明默認值CON_RETBOOL0.0完全重新啟動，為1小時執(zhí)行初始化FALSECYCLETIME2采樣時間，20MST#1SSP_INTREAL6內部設定值，100或物理值0.0PV_INREAL10過程變量輸入0.0PVPER_ONBOOL0.2使用外圍設備輸入過程變量FALSE