数字PID控制的原理

工业控制

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  数字PID控制的原理

  自从计算机和各类微控制器芯片进入控制领域以来,用计算机或微控制器芯片取代模拟 PID控制威廉希尔官方网站 组成控制系统,不仅可以用软件实现 PID 控制算法,而且可以利用计算机和微控制器芯片的逻辑功能,使 PID 控制更加灵活。将模拟PID 控制规律进行适当变换后,以微控制器或计算机为运算核心,利用软件程序来实现 PID 控制和校正,就是数字(软件)PID 控制。

  由于数字控制是一种采样控制,它只能根据采样时刻的偏差值来计算控制量,因此需要对连续 PID 控制算法进行离散化处理。对于实时控制系统而言,尽管对像的工作状态是连续的,但如果仅在离散的瞬间对其采样进行测量和控制,就能够将其表示成离散模型,当采样周期足够短时,离散控制形式便能很接近连续控制形式,从而达到与其相同的控制效果。

  PID的增量型公式:

  PID=Uk+KP*【E(k)-E(k-1)】+KI*E(k)+KD*【E(k)-2E(k-1)+E(k-2)】

  PID算法具体分两种:一种是位置式的 ,一种是增量式的。

  位置式PID的输出与过去的所有状态有关,计算时要对e(每一次的控制误差)进行累加,这个计算量非常大,而明显没有必要。而且小车的PID控制器的输出并不是绝对数值,而是一个△,代表增多少,减多少。换句话说,通过增量PID算法,每次输出是PWM要增加多少或者减小多少,而不是PWM的实际值。所以明白增量式PID就行了。

数字PID

PID控制原理:

  本系统通过摆杆(辊)反馈的位置信号实现同步控制。收线控制采用实时计算的实际卷径值,通过卷径的变化修正PID前馈量,可以使整个系统准确、稳定运行。

  PID系统特点:

  1、主驱动电机速度可以通过电位器来控制,把S350设置为SVC开环矢量控制,将模拟输出端子FM设定为运行频率,从而给定收卷用变频器的主速度。

  2、收卷用S350变频器的主速度来自放卷(主驱动)的模拟输出端口。摆杆电位器模拟量

  信号通过CI通道作为PID的反馈量。S350的频率源采用主频率Ⅵ和辅助频率源PID叠加的方式。通过调整运行过程PID参数,可以获得稳定的收放卷效果。

  3、本系统启用逻辑控制和卷径计算功能,能使系统在任意卷径下平稳启动,同时两组PID参数可确保生产全程摆杆控制效果稳定。

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