pid控制系统中改善系统快速性有何方法

Question

如题所述

Answer 1

整个暑假在做一个激光电源的控制程序，核心思想又是PID控制。看来在整个控制领域，PID 的市场可是无处不在啊。
关于PID的理论分析这里不在赘述，可以在一般的资料上查到。这里主要讨论利用PID算出的结果如何转化到实际中应用。为了方便分析，这里拿个示例说明。一个温度控制系统，控制方式是开关控制，即在一个周期通过改变导通的占空比来调节输出功率，以此加热水温，调压法也是一种控制方法。根据离散后的PID公式 u(k)=Kp*e(k)+Ki*sum(e(k))+Kd*(e(k)-e(k-1))，编写对应的控制程序，这个一般很简单，关键问题就出来了，我们算出来u(k)后，怎么把u(k)变换成输出的占空比。（PID参数的确定一般根据实际调整，初值是根据大概估算得到，不在详细说明）。先来说明下我们计算出的u(k)的意义，他表示了PID控制器的控制力度，数值大，说明此时输出与设定值偏差较大，需要PID产生较大的输出去矫正输出，使其快速趋向设定值，如果值比较小，那么表示此时输出已经接近设定值了，PID调节器产生较小的输出。怎么转换成有用的占空比呢？我们可以这么做，先大概估算下，当你的系统偏差最大时，u(k)是多大，取稍小于最大值为PID的上限（该例程u(k)的最大是50,取其上限值为40），下限根据实际情况确定，这里是0，我们把实际计算出的u(k)，如果其值大于上限，取上限，小于下限，取下限，处于中间的值除于上限值得到一个百分数，这个百分数就是我们要的占空比。然后根据这个占空比来计算一个固定周期多长时间导通，多长时间截止。然后拿他控制输出电路，达到控制温度的目的。