PID控制是一个二阶线性控制器
定义:通过调整比例、积分和微分三项参数,使得大多数的工业控制系统获得良好的闭环控制性能。
优点
a. 技术成熟
b. 易被人们熟悉和掌握
c. 不需要建立数学模型
d. 控制效果好
e. 鲁棒性
通常依据控制器输出与执行机构的对应关系,将基本数字PID算法分为位置式PID和增量式PID两种。
1 位置式PID控制算法
基本PID控制器的理想算式为
(1)
式中
u(t)——控制器(也称调节器)的输出;
e(t)——控制器的输入(常常是设定值与被控量之差,即e(t)=r(t)-c(t));
Kp——控制器的比例放大系数;
Ti ——控制器的积分时间;
Td——控制器的微分时间。
位置式PID控制算法的缺点:当前采样时刻的输出与过去的各个状态有关,计算时要对e(k)进行累加,运算量大。而且控制器的输出u(k)对应的是执行机构的实际位置,如果计算机出现故障,u(k)的大幅度变化会引起执行机构位置的大幅度变化。