DCS及现场总线技术 .ppt

1、 DCS及现场总线技术第4章 DCS控制算法及组态4.1 PID控制算法 4.1.1 理想PID控制算法离散PID控制算法可分为三类：位置算法、增量算法、速度算法。1.位置算法TkekeTKTjeTKkeKkudpkjipp)1()()()()(0 )1()()()()(0 kekeKjeKkeKku DkjIpipI TTKK TTKK dpD 积分系数； 微分系数；2.增量算法PID控制增量算法为相邻两次采样时刻所计算的位置值之差，即)2()1(2)()()1()()( kekekeKkeKkekeKku DIp)1()()()()( kekeKkeKkeKku DIp)1()()()()

2、()( 2 kekeTTKkeTKTkeKTkukv dpipp3.速度算法PID控制速度算法是增量算式除以采样周期T，即4.1.2 控制度和采样周期ANADDCANADDCISEISEdtedte)min()min(minmin0202控制度控制度表明了直接数字控制与模拟连续控制在控制品质上的差异程度。模拟调节器的控制品质好于数字调节器，所以控制度大于1，控制度越大，表示离散系统的控制品质越差。4.1.3 改进PID控制算法1.积分算法的改进1）积分分离法它的基本思想是：当偏差大于某个规定的门限值时，取消积分作用，从而使不至于过大；只有当偏差较小时，才引入积分作用，以消除余差。积分分离PID

3、算法可以表示为： )1()()()()(0 kekeKjeKKkeKku DkjIep时，加入积分作用，当时，取消积分作用，当00)(1)(0EkeEkeKe2）遇限削弱积分法它的基本思想是：当控制量进入饱和区后，只执行消弱积分项的累加，而不进行增大积分项的累加。为此，在计算u(k)时， u(k-1)是 饱和， 过umax， 只累加 偏差； 小于umin，只累加 偏差，从而 控制量 时 在饱和区。3） 速积分法它的基本思想是：改 积分项的累加速度，使与偏差大小相 ，即偏差越大，积分越小，以 ；偏差越小，积分越大，以 于消除余差。速积分PID算法可以表示为： ， 是偏差e(k)的 数， ，当 增

4、大时，f 小； 小时，f增大。)1()()()()()()(10 kekeKkekefjeKkeKku DkjIp)( kef 1)(0 kef)(ke)(ke4） 差 于计算采用定计算，currency1在字 度限制的 ，当计算“ 过器字 度所表示的fi时，计算fl 作为器而此数。 用的法是在程”制时计个累加，于定 算的字 限制而积分作用的 。 差 是 增量式算法currency1在的。5）积分法用积 式 积分 进行数字积分，可积分计算的度 的 。 增加计算时 和 currency1量。 Tje )( Tjeje 2 )1()(2.微分算法的改进1）微分 行微分 行是只控 量进行微分作用，而不 定值进行微分作用。 微分 行的PID位置算式为： )1()()()()(0 kykyKjeKkeKku DkjIp