增量式PID控制,数字PID控制算法的一种基本形式,是通过对控制量的增量(本次控制量和上次控制量的差值)进行PID控制的一种控制算法。
∆u(k)=u(k)-u(k-1)
=kp(e(k)-e(k-1))+kie(k)+kd(e(k)-2e(k-1)+e(k-2))
=a0e(k)+a₁e(k-1)+a₂e(k-2)
其中a0=kp+ki+kd, a₁=-Kp-2kd,a₂=kd。
从上式可以看出增量式PID跟k时刻、k-1时刻、k-2时刻的偏差都有关系,但是不会对偏差进行累积,所以相比位置式PID的计算量要小,也不会跟过去的偏差有关联,所以控制系统的稳定性好。
增量式PID控制的主要优点为:
①算式中不需要累加。控制增量Δu(k)的确定仅与最近3次的采样值有关,容易通过加权处理获得比较好的控制效果;
②计算机每次只输出控制增量,即对应执行机构位置的变化量,故机器发生故障时影响范围小、不会严重影响生产过程;
③手动—自动切换时冲击小。当控制从手动向自动切换时,可以作到无扰动切换 [2]。
由于增量式需要对控制量进行**,所以对于不带**装置的系统,只能使用位置式PID控制方式进行控制。
|