沈阳师范大学：《计算机控制技术》课程教学课件（讲稿）第4章 常规及复杂控制技术

4.1数字PID控制器的连续化设计技术沈阳师苑大学4.1.2数字PID控制器的设计：2.数字PID调节器(2）数字PID增量型控制算法12e0)+(e(k)-(k-11u(k)= K, (e(k) +Tj-0e+g(e(k-1-ek-21u(k-1)-K,(e(k-1)+Ti-0Nu(k)=K,[e(k)-e(k-1)l+Ke(k)+K,[e(k)-2e(k-1)+e(k-2))K-KT/T K,-KT,/T比例增益积分系数微分系数

4.1 数字 PID 控制器的连续化设计技术 （2）数字PID增量型控制算法 ( ) { ( ) ( ) [ ( ) ( 1)]} 0        e k e k T T e j T T u k K e k D k I j p ( 1) { ( 1) ( ) [ ( 1) ( 2)]} 1 0            k i D I p e k e k T T e i T T u k K e k 4.1.2 数字PID控制器的设计：2.数字PID调节器 u(k)  K [e(k)e(k 1)]K e(k)K [e(k)2e(k 1)e(k 2)] P I D 比例增益 KI KpT TI  / 积分系数 KD KpTD /T 微分系数

4.1数字PID控制器的连续化设计技术沈阳师范大学4.1.2数字PID控制器的设计：2.数字PID调节器（2）楼数字PID增量型控制算法Nu(k)=K,[e(k)-e(k-1)l+K,e(k)+K,[e(k)-2e(k-1)+e(k-2))Au(k) = qoe(k) +q,e(k -l) +q,e(k - 2)TTD(1 +oT,T2T,K.(1-l, =TT,K12 =T

4.1 数字 PID 控制器的连续化设计技术 u(k)  K [e(k)e(k 1)]K e(k)K [e(k)2e(k 1)e(k 2)] P I D ( ) ( ) ( 1) ( 2) (4.29) u k  q0e k  q1e k   q2e k              T T q K T T q K T T T T q K D p D p D I p 2 1 0 ) 2 (1 (1 ) （2）数字PID增量型控制算法 4.1.2 数字PID控制器的设计：2.数字PID调节器

4.1数字PID控制器的连续化设计技术沈阳师苑大学【例题】U(s)1+0.17s已知模拟调节器的传递函数为D(s) =E(s)1+0.085s试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算式，设采样周期T-0.2s

4.1 数字 PID 控制器的连续化设计技术 【例题】 已知模拟调节器的传递函数为 试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算式，设采样 周期T=0.2s

4.1数字PID控制器的连续化设计技术沈阳师苑大学【例题】U(s)1+0.17s已知模拟调节器的传递函数为D(s) =E(s)1+0.085s试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算式，设采样周期T-0.2s。解：U(s)+0.085sU(s)=E(s)+0.17sE(s)0)+0.085d0-00)+0.17de（0)dtdt把T-0.2S代入得()0085()--1()017()--1)T7位置型：u(k)=3.1579e(k)-2.456le(k-1)+0.2982u(k-1)增量型:Au(k)-u(k)-u(k-1)-3.1579(k)-2.456 k(k-1)-0.7018(k-1)

4.1 数字 PID 控制器的连续化设计技术 【例题】 已知模拟调节器的传递函数为 试写出相应数字控制器的位置型和增量型控制算式，设采样 周期T=0.2s。 解： 把T=0.2S代入得 位置型： 增量型： U s  0.085sU s  Es  0.17sEs         dt de t e t . dt du t  u t  0 .085   0 17             T e k e k e k . T u k u k u k . 1 017 1 0 085         uk   3.1579ek  2.4561ek 1 0.2982uk 1 uk  ukuk 1  3.1579ek2.4561ek 10.7018uk 1

4.1数字PID控制器的连续化设计技术沈阳师苑大学4.1.2数字PID控制器的设计：3.数字PID控制算法实现比较（1）如执行机构采用调节阀，则控制量对应阀门的开度，表征了执行机构的位置，此时控制器应采用数字PID位置式控制算法。PID谢节间被控对象位置算法（2）如执行机构采用步进电机，每个采样周期，控制器输出的控制量，是相对于上次控制量的增加，此时控制器应采用数字PID增量式控制算法。PIDAz步进电机被控对象步进电机增量算法n-1

4.1 数字 PID 控制器的连续化设计技术 （1）如执行机构采用调节阀，则控制量对应阀门的开度，表征 了执行机构的位置，此时控制器应采用数字PID位置式控制算法。 （2）如执行机构采用步进电机，每个采样周期，控制器输出 的控制量，是相对于上次控制量的增加，此时控制器应采用数 字PID增量式控制算法。 4.1.2 数字PID控制器的设计：3.数字PID控制算法实现比较