PID详细讲解
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第五章 PID 控制算法控制算法 51 PID 控制原理与程序流程 511 过程控制的基本概念 过程控制对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制 一模拟控制系统 图 511 基本模拟反馈控制回路 被控量的值由传感器或变送器来检测，这个值与给定值进行比较，得到偏差，模拟调节 器依一定控制规律使操作变量变化，以使偏差趋近于零，其输出通过执行器作用于过程 控制规律用对应的模拟硬件来实现，控制规律的修改需要更换模拟硬件 二微机过程控制系统 图 512 微机过程控制系统基本框图 以微型计算机作为控制器控制规律的实现，是通过软件来完成的改变控制规律，只 要改变相应的程序即可 三数字控制系统 DDC 图 513 DDC 系统构成框图 DDCDirect Digital Congtrol系统是计算机用于过程控制的最典型的一种系统微型计算 机通过过程输入通道对一个或多个物理量进行检测，并根据确定的控制规律算法进行计算， 通过输出通道直接去控制执行机构，使各被控量达到预定的要求由于计......
文档解析
第五章主要介绍了PID控制算法，包括其原理、程序流程以及在不同控制系统中的应用。PID控制是一种通过比例（P）、积分（I）和微分（D）三个环节来调节控制量的线性控制器。在模拟控制系统中，控制规律由硬件实现，而在微机过程控制系统和直接数字控制系统（DDC）中，则通过软件来实现。PID调节器的微分方程和传输函数描述了其工作原理，其中比例环节响应偏差，积分环节消除静差，微分环节预测偏差趋势以加快响应速度。
数字PID控制器通过离散化模拟PID控制规律，使用差分方程来实现。常用的控制方式包括P控制、PI控制、PD控制和PID控制。PID算法分为位置型和增量型两种，它们在程序流程上有所不同，位置型需要额外的加法和更新操作。
此外，文中还讨论了PID算法的改进，如微分项的改进、积分项的改进，以及数字PID参数的选择，包括采样周期的选择和数字PID控制的参数选择。最后，介绍了数字PID控制的工程实现，包括给定值和被控量处理、偏差处理、控制算法的实现、控制量处理以及自动/手动切换等。这些内容为理解和应用PID控制算法提供了全面的指导。
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