PDF《分段积 分的PID算法在温度控制系统 中的应 用》

仪器仪表用户 的材料试验机中的应用.

试验机运行结果表明该 AD转换器的转换 精度高,稳定性好.9 参考文献 【

1 】A n a l o g De v i c e s , I n c .S p e c i f i c a t i o n f o r AD7

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5 ,

1 9

9 5 . 【

2 】马忠梅,籍顺心,张凯等 . 单片机的 C语言应用程序设计 ( 修订版) 【 M】 、北京:北京航空航天大学出版社,

1 9

9 8 . 应旦塞 【

3 】童诗白 . 模拟电子技术基础 ( 第2版)[1Vq.北京:高等教育出版 社,1988.作者简介:李伟 (

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7 9 一),男,南京航空航天大学硕士.主要从事智能旋翼的 振动 主动控 制研 究. E ― ma i l :f a n t a s y ― l e e @1

6 3 . c o r n 作者声明:自愿将本文稿酬捐为 . 仪器仪表用户杂志爱. 心助学基金一 文章编号:

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0 2 分段积分的 P I D算法在温度控制系统 中的应用 朱仲邃 ( 嘉应 学院 物理 系,广东 梅州514015)摘要 : 提出一种分段积分的数字 P I D控制算法,在温控过程中根据测量值 与设定值偏差变化,设置不同的积 分系数,用MA T L AB仿真分析说明该算 法在改善温控过程的稳定性.响应速度和超调量等动态静态性能方面均优于 常规 P I D控制. 关键词: 温度控制;

分段积分;

P I D算法 中图分类号:T P

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3 文献标识码:B Ap p l i c a t i o n o f PI D a l g o r i t h m wi t h t h e p i e c e wi s e ― i n t e g r a t o r i n t e mp e r a t u r e c o mpu t er c on t r ol s y s t em ZHU Zho ng - s ui ( De p a r t me n t o f Ph y s i c s , J i a y i ng Un i v e r s i t y , Me i z h o u

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5 . Ch i n a

1 Ab s t r a c t :A di g i t al PI D c o n t r ol a l g o r i t h m wi t h t h e pi e ce wi s e ― i n t e g r a t o r i s p r e s e n t e d . T h e i n t e g r a l c o e f f i c i e n t i s a d j u s t e d b y t h e d e v i a t i o n o f me as u r e men t a n d s e t ― p oi n t i n t e mpe r a t u r e c o n t r o l p r oc e s s .M AT L AB s i m u l a t i on s s h o w t h i s a l g o d t h m i s m u ch be t t e r t h an t h e c o n v e n t i on a l PI D al g or i t h m i n t h e r e s p ec t s o f t he dy n a m i c ― s t a t e a n d s t e a d y - s t a t e c h a r a c t e^ s t i c s s u c h a s t h e s t a bi l i t y .r e s p on s e s p ee d . o v er s h o o t . Ke y wo r d s :t emp er a t u r e c on t r ol ;

p i e c e wi s e ― i n t e g r a t or ;

PI D al go r i t h m

1 引言 普通 P I 【 ) 控制算法中引入积分环节的 目的,是为了消除静差, 提高控制精度.但在过程的启动、结束或大幅度增减设定时,短时 间内系统输出有很大的偏差,会造成 P [ D运算的积分积累,引起系 统较大的超调和振荡.温度过程对象变化 比较缓慢且带有纯滞后环 节.若采用单纯 P [ D控制,当有较大扰动或大幅度改变给定值时, 会产生较大的偏差,此时在积分项的作用下,往往会产生较大的超 调和长时间的温度波动.本文针对温度控制系统,提出了在 P I D控 制中根据测量值与设定值偏差的变化,设置不同的积分系数项,并 对算法进行了仿真实验研究.

2 控制算法设计 图I温度控制系统中.一般认为温度被控对象 Gc ( S ) 为纯滞后 的一阶惯性环节,其传递函数为: G ( S ) = K e . , ( T

1 s +

1 ) 式中 K为对象增益,Tl 为对象的时问常数, 为对象的纯滞后时 间. 对一个连续系统进行数字仿真,要对其传递函数进行离散化处 收稿 日期 :2