计算机测控系统读书笔记
《数字PID控制算法》
学院：11111专业：11111姓名：11111学号：11111
2017年10月

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一、参考文献《计算机测控系统设计与应用》李正军机械工业出版社百度文库
二、知识目录1、主要内容：数字PID控制算法对标准PID算法的改进PID调节器的参数选择2、重点内容：为什么要用PID调节器数字PID控制算法的比例、积分、微分的作用特点和不足PID控制算法数字化前提条件两种算法表达式及相互比较对标准PID算法的改进“饱和”作用的抑制采样周期的选择依据
三、主要内容学习1、数字PID控制算法P比例I（积分）D（微分）位置式PID算法由于计算机控制是一种采样控制，它只能根据采样时刻的偏差值计算控制量，因此式子

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中的计分和微分项不能直接准确计算，只能用数值计算的方法逼近。在采样时刻tiT（T为采样周器），模拟PID调节规律可通过下数值公式近似计算
上式的控制算法提供了执行机构的位置（如阀门开度），所以称之为位置式PID控制算法。增量式PID算法
相减就可以导出下面的公式
上式称为增量式PID控制算法。也可以将其进行进一步改写。
其中图1给出了位置式与增量式PID算法的结构比较。
图1位置式与增量式PID控制算法的简化示意图a位置式b增量式

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增量式PID算法与位置式相比，存在下列优点：①位置式算法每次输出与整个过去状态有关，计算式中要用到过去偏差的累加值，容易产生较大的累计误差。而增量式只需计算增量，当存在计算误差或精度不足时，对控制量计算的影响较小。②控制从手动切换到自动时，必须首先将计算机的输出值设置为原始阀门开度u0，才能保证无冲击切换。如果采用增量算法，则由于算式中不出现u0项，易于实现手动到自动的无冲击切换。此外，在计算机发生故障时，由于执行装置本身有寄存作用，故可仍然保持在原位。因此，在实际控制中，增量式算法要比位置式算法应用更为广泛。图2给出了增量式PID控制算法子程序的流程。在初始化时，应在内存固定单元置入调节参数d0d1d2和设定值w，并设置误差初值eiei1ei20。

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图2增量式PID控制算法子程序流程
2、对标准PID算法的改进①“饱和”作用的抑制在实际过程中，控制变量因受执行元件机械和物理性能的约束而限制在有限范围内，即

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其变化率也有一定的限制范围，即如计算机给出的控制量在上述范围内，那么控制可以按预期的结果进行。如超出上述范围，则实际执行的将不再是计算值，由此将得不到预期结果r