PID算法C語言

1、pid算法（c語言)#include #includestruct _pidint pv; /integer that contains the process value 過程量int sp; /integer that contains the set point 設(shè)定值float integral; / 積分值 偏差累計(jì)值float pgain;float igain;float dgain;int deadband; /死區(qū)int last_error;struct _pid warm,*pid;int process_ point, set_point, dead_band;floa

2、t p_gain, i_gain, d_gain, integral_val,new_integ;/pid_init description this function initializes the pointers in the _pid structure to the process variable and the setpoint. *pv and *sp are integer pointers./void pid_init(struct _pid *warm, int process_point, int set_point)struct _pid *pid;pid = war

3、m;pid-pv = process_point;pid-sp = set_point;/pid_tune description sets the proportional gain (p_gain), integral gain (i_gain),derivitive gain (d_gain), and the dead band (dead_band) of a pid control structure _pid.設(shè)定pid參數(shù) p,i,d,死區(qū)/void pid_tune(struct _pid *pid, float p_gain, float i_gain, float d_g

4、ain, int dead_band)pid-pgain = p_gain;pid-igain = i_gain;pid-dgain = d_gain;pid-deadband = dead_band;pid-integral= integral_val;pid-last_error=0;/pid_setinteg description set a new value for the integral term of the pid equation.this is useful for setting the initial output of the pid controller at

5、start up.設(shè)定輸出初始值/void pid_setinteg(struct _pid *pid,float new_integ)pid-integral = new_integ;pid-last_error = 0;/pid_bumpless description bumpless transfer algorithim.when suddenly changing setpoints, or when restarting the pid equation after an extended pause,the derivative of the equation can caus

6、e a bump in the controller output. this function will help smooth out that bump.the process value in *pv should be the updated just before this function is used.pid_bumpless 實(shí)現(xiàn)無擾切換當(dāng)突然改變設(shè)定值時(shí)，或重新啟動后，將引起擾動輸出。這個(gè)函數(shù)將能實(shí)現(xiàn)平順擾動，在調(diào)用該函數(shù)之前需要先更新pv值/void pid_bumpless(struct _pid *pid)pid-last_error = (pid-sp)-(pid

7、-pv); /設(shè)定值與反饋值偏差/pid_calc description performs pid calculations for the _pid structure *a.this function uses the positional form of the pid equation, and incorporates an integral windup prevention algorithim.rectangular integration is used, so this function must be repeated on a consistent time basi

8、s for accurate control.return value the new output value for the pid loop. usage #include control.h本函數(shù)使用位置式pid計(jì)算方式，并且采取了積分飽和限制運(yùn)算pid計(jì)算/float pid_calc(struct _pid *pid)int err;float pterm, dterm, result, ferror;/ 計(jì)算偏差err = (pid-sp) - (pid-pv);/ 判斷是否大于死區(qū)if (abs(err) pid-deadband)ferror = (float) err; /

9、do integer to float conversion only once 數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換/ 比例項(xiàng)pterm = pid-pgain * ferror;if (pterm 100 | pterm integral = 0.0;else/ 積分項(xiàng)pid-integral += pid-igain * ferror;/ 輸出為0100%/ 如果計(jì)算結(jié)果大于100，則等于100if (pid-integral 100.0)pid-integral = 100.0;/ 如果計(jì)算結(jié)果小于0.0，則等于0else if (pid-integral integral = 0.0;/ 微分項(xiàng)dterm

10、= (float)(err - pid-last_error) * pid-dgain;result = pterm + pid-integral + dterm;elseresult = pid-integral; / 在死區(qū)范圍內(nèi)，保持現(xiàn)有輸出/ 保存上次偏差pid-last_error = err;/ 輸出pid值(0-100)return (result);/void main(void)float display_value;int count=0;pid = &warm;/ printf(enter the values of process point, set point, p

11、 gain, i gain, d gain n);/ scanf(%d%d%f%f%f, &process_point, &set_point, &p_gain, &i_gain, &d_gain);/ 初始化參數(shù)process_point = 30;set_point = 40;p_gain = (float)(5.2);i_gain = (float)(0.77);d_gain = (float)(0.18);dead_band = 2;integral_val =(float)(0.01);printf(the values of process point, set point, p

12、gain, i gain, d gain n);printf( %6d %6d %4f %4f %4fn, process_point, set_point, p_gain, i_gain, d_gain);printf(enter the values of process pointn);while(count=20)scanf(%d,&process_point);/ 設(shè)定pv,sp值pid_init(&warm, process_point, set_point);/ 初始化pid參數(shù)值pid_tune(&warm, p_gain,i_gain,d_gain,dead_band);/

13、初始化pid輸出值pid_setinteg(&warm,0.0);/pid_setinteg(&warm,30.0);/get input value for process pointpid_bumpless(&warm);/ how to display outputdisplay_value = pid_calc(&warm);printf(%fn, display_value);/printf(n%f%f%f%f,warm.pv,warm.sp,warm.igain,warm.dgain);count+;基本的數(shù)字濾波方法及算法實(shí)現(xiàn)1、限幅濾波法（又稱程序判斷濾波法）a、方法：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)

14、判斷，確定兩次采樣允許的最大偏差值（設(shè)為a）；每次檢測到新值時(shí)判斷：如果本次值與上次值之差a,則本次值無效,放棄本次值,用上次值代替本次值；b、優(yōu)點(diǎn)：能有效克服因偶然因素引起的脈沖干擾；c、缺點(diǎn)無法抑制那種周期性的干擾；平滑度差；d、算法：/* a值可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整 value為有效值，new_value為當(dāng)前采樣值 濾波程序返回有效的實(shí)際值 */#define a 10char value;char filter() char new_value; new_value = get_ad(); if ( ( new_value - value a ) | ( value - new_valu

15、e a ) return value; return new_value; 2、中位值濾波法a、方法：連續(xù)采樣n次（n取奇數(shù)）把n次采樣值按大小排列取中間值為本次有效值b、優(yōu)點(diǎn)：能有效克服因偶然因素引起的波動干擾對溫度、液位的變化緩慢的被測參數(shù)有良好的濾波效果c、缺點(diǎn)：對流量、速度等快速變化的參數(shù)不宜，非常占用時(shí)間，如果不使用冒泡算法的話相對會快一點(diǎn)。d、算法/* n值可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整 排序采用冒泡法*/#define n 11char filter() char value_bufn; char count,i,j,temp; for ( count=0;countn;count+) va

16、lue_bufcount = get_ad(); delay(); for (j=0;jn-1;j+) for (i=0;ivalue_bufi+1 ) temp = value_bufi; value_bufi = value_bufi+1; value_bufi+1 = temp; return value_buf(n-1)/2; e、實(shí)際的效果通過中間值選取，可以將信號壓縮，這樣針對緩慢變化的信號可以利用這個(gè)方法對信號進(jìn)行時(shí)間軸上的壓縮處理這樣就自然的將干擾脈沖清除干凈。3、算術(shù)平均濾波法a、方法：連續(xù)取n個(gè)采樣值進(jìn)行算術(shù)平均運(yùn)算n值較大時(shí)：信號平滑度較高，但靈敏度較低n值較小時(shí)：信號平

17、滑度較低，但靈敏度較高n值的選?。阂话懔髁浚琻=12；壓力：n=4b、優(yōu)點(diǎn)：適用于對一般具有隨機(jī)干擾的信號進(jìn)行濾波這樣信號的特點(diǎn)是有一個(gè)平均值，信號在某一數(shù)值范圍附近上下波動c、缺點(diǎn)：對于測量速度較慢或要求數(shù)據(jù)計(jì)算速度較快的實(shí)時(shí)控制不適用比較浪費(fèi)ramd、算法：#define n 12char filter() int sum = 0; for ( count=0;countn;count+) sum + = get_ad(); delay(); return (char)(sum/n);e、實(shí)際的效果于中間值濾波效果類是，但是速度會快很多。4、遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）a、方法：把

18、連續(xù)取n個(gè)采樣值看成一個(gè)隊(duì)列隊(duì)列的長度固定為n每次采樣到一個(gè)新數(shù)據(jù)放入隊(duì)尾,并扔掉原來隊(duì)首的一次數(shù)據(jù).(先進(jìn)先出原則)把隊(duì)列中的n個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)平均運(yùn)算,就可獲得新的濾波結(jié)果n值的選?。毫髁浚琻=12；壓力：n=4；液面，n=412；溫度，n=14b、優(yōu)點(diǎn)：對周期性干擾有良好的抑制作用，平滑度高適用于高頻振蕩的系統(tǒng)c、缺點(diǎn)：靈敏度低對偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾的抑制作用較差不易消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差不適用于脈沖干擾比較嚴(yán)重的場合比較浪費(fèi)ramd、算法：#define n 12 char value_bufn;char i=0;char filter() char count; int s

19、um=0; value_bufi+ = get_ad(); if ( i = n ) i = 0; for ( count=0;countn,count+) sum+ = value_bufcount; return (char)(sum/n);5、中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）a、方法：相當(dāng)于“中位值濾波法”+“算術(shù)平均濾波法”連續(xù)采樣n個(gè)數(shù)據(jù)，去掉一個(gè)最大值和一個(gè)最小值然后計(jì)算n-2個(gè)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值n值的選取：314b、優(yōu)點(diǎn)：融合了兩種濾波法的優(yōu)點(diǎn)對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差c、缺點(diǎn)：測量速度較慢，和算術(shù)平均濾波法一樣比較浪費(fèi)ramd、算法

20、：#define n 12char filter() char count,i,j; char value_bufn; int sum=0; for (count=0;countn;count+) value_bufcount = get_ad(); delay(); for (j=0;jn-1;j+) for (i=0;ivalue_bufi+1 ) temp = value_bufi; value_bufi = value_bufi+1; value_bufi+1 = temp; for(count=1;countn-1;count+) sum += valuecount; return

21、(char)(sum/(n-2);6、限幅平均濾波法a、方法：相當(dāng)于“限幅濾波法”+“遞推平均濾波法”每次采樣到的新數(shù)據(jù)先進(jìn)行限幅處理，再送入隊(duì)列進(jìn)行遞推平均濾波處理b、優(yōu)點(diǎn)：融合了兩種濾波法的優(yōu)點(diǎn)對于偶然出現(xiàn)的脈沖性干擾，可消除由于脈沖干擾所引起的采樣值偏差c、缺點(diǎn)：比較浪費(fèi)ramd、算法：參考子程序1、37、一階滯后濾波法a、方法：取a=01本次濾波結(jié)果=（1-a）*本次采樣值+a*上次濾波結(jié)果b、優(yōu)點(diǎn)：對周期性干擾具有良好的抑制作用適用于波動頻率較高的場合c、缺點(diǎn)：相位滯后，靈敏度低滯后程度取決于a值大小不能消除濾波頻率高于采樣頻率的1/2的干擾信號d、算法：/* 為加快程序處理速度假定

22、基數(shù)為100，a=0100 */#define a 50char value;char filter() char new_value; new_value = get_ad(); return (100-a)*value + a*new_value; 8、加權(quán)遞推平均濾波法a、方法：是對遞推平均濾波法的改進(jìn)，即不同時(shí)刻的數(shù)據(jù)加以不同的權(quán)通常是，越接近現(xiàn)時(shí)刻的數(shù)據(jù)，權(quán)取得越大。給予新采樣值的權(quán)系數(shù)越大，則靈敏度越高，但信號平滑度越低b、優(yōu)點(diǎn)：適用于有較大純滯后時(shí)間常數(shù)的對象和采樣周期較短的系統(tǒng)c、缺點(diǎn)：對于純滯后時(shí)間常數(shù)較小，采樣周期較長，變化緩慢的信號不能迅速反應(yīng)系統(tǒng)當(dāng)前所受干擾的嚴(yán)重程度，

23、濾波效果差d、算法：/* coe數(shù)組為加權(quán)系數(shù)表，存在程序存儲區(qū)。*/#define n 12char code coen = 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12;char code sum_coe = 1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+11+12;char filter() char count; char value_bufn; int sum=0; for (count=0,countn;count+) value_bufcount = get_ad(); delay(); for (count=0,countn;count+) sum += value_buf

24、count*coecount; return (char)(sum/sum_coe);9、消抖濾波法a、方法：設(shè)置一個(gè)濾波計(jì)數(shù)器將每次采樣值與當(dāng)前有效值比較：如果采樣值當(dāng)前有效值，則計(jì)數(shù)器清零如果采樣值當(dāng)前有效值，則計(jì)數(shù)器+1，并判斷計(jì)數(shù)器是否=上限n(溢出)如果計(jì)數(shù)器溢出,則將本次值替換當(dāng)前有效值,并清計(jì)數(shù)器b、優(yōu)點(diǎn)：對于變化緩慢的被測參數(shù)有較好的濾波效果,可避免在臨界值附近控制器的反復(fù)開/關(guān)跳動或顯示器上數(shù)值抖動c、缺點(diǎn)：對于快速變化的參數(shù)不宜如果在計(jì)數(shù)器溢出的那一次采樣到的值恰好是干擾值,則會將干擾值當(dāng)作有效值導(dǎo)入系統(tǒng)d、算法：#define n 12char filter() char

25、 count=0; char new_value; new_value = get_ad(); while (value !=new_value); count+; if (count=n) return new_value; delay(); new_value = get_ad(); return value; 10、限幅消抖濾波法a、方法：相當(dāng)于“限幅濾波法”+“消抖濾波法”先限幅,后消抖b、優(yōu)點(diǎn)：繼承了“限幅”和“消抖”的優(yōu)點(diǎn)改進(jìn)了“消抖濾波法”中的某些缺陷,避免將干擾值導(dǎo)入系統(tǒng)d、算法： 第一章 1、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是由哪幾部分組成的？畫出方框圖并說明各部分的作用。 答:計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

26、由工業(yè)控制機(jī)、過程輸入輸出設(shè)備和生產(chǎn)過程三部分組成。 1）工業(yè)控制機(jī)主要用于工業(yè)過程測量、控制、數(shù)據(jù)采集、dcs操作員站等方面。 2）pio設(shè)備是計(jì)算機(jī)與生產(chǎn)過程之間的信息傳遞通道，在兩者之間起到紐帶和橋梁的作用。 3）生產(chǎn)過程就是整個(gè)系統(tǒng)工作的各種對象和各個(gè)環(huán)節(jié)之間的工作連接。2、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)性、在線方式與離線方式的含義是什么？為什么在 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中要考慮實(shí)時(shí)性？ 答：1）實(shí)時(shí)性是指工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)該具有的能夠在限定時(shí)間內(nèi)對外來事件做出反應(yīng)的特性；在線方式是生產(chǎn)過程和計(jì)算機(jī)直接相連，并受計(jì)算機(jī)控制的方式；離線方式是生產(chǎn)過程不和計(jì)算機(jī)相連，并不受計(jì)算機(jī)控制，而是靠人進(jìn)行聯(lián)系并

27、作相應(yīng)操作的方式。 （2）實(shí)時(shí)性一般要求計(jì)算機(jī)具有多任務(wù)處理能力，以便將測控任務(wù)分解成若干并行執(zhí)行的多個(gè)任務(wù)，加快程序執(zhí)行速度；在一定的周期時(shí)間對所有事件進(jìn)行巡查掃描的同時(shí)，可以隨時(shí)響應(yīng)事件的中斷請求。3.計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有哪幾種典型形式？各有什么主要特點(diǎn)？ 答：（1）操作指導(dǎo)系統(tǒng)（ois） 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活和安全。 缺點(diǎn)：由人工控制，速度受到限制，不能控制對象。（2）直接數(shù)字控制系統(tǒng)(ddc) 優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)性好、可靠性高和適應(yīng)性強(qiáng)。（3）監(jiān)督控制系統(tǒng)（scc） 優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)過程始終處于最有工況。（4）集散控制系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)：分散控制、集中操作、分級管理、分而自治和綜合協(xié)調(diào)。（5）現(xiàn)場總線控制系

28、統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)：與dos相比降低了成本，提高了可靠性。（6）plc+上位系統(tǒng) 優(yōu)點(diǎn)：通過預(yù)先編制控制程序?qū)崿F(xiàn)順序控制，用plc代替電器邏輯，提高了控制是現(xiàn)代靈活性、功能及可靠性。 第二章1、什么是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)？它們有哪些特點(diǎn)？ 答：工業(yè)控制計(jì)算機(jī)是將pc機(jī)的cpu高速處理性能和良好的開放式和總線結(jié)構(gòu)體系引入到控制領(lǐng)域，是工業(yè)自動化設(shè)備和信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)備的核心。 它們的特點(diǎn)如下： 可靠性高；實(shí)時(shí)性好；環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)；模塊化設(shè)計(jì)，完善的i/o通道；系統(tǒng)擴(kuò)充性好；系統(tǒng)開放性好；控制軟件包功能強(qiáng)。2、為什么要制定計(jì)算機(jī)總線標(biāo)準(zhǔn)？采用總線結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 答: 從用戶角度提出要求：為了實(shí)現(xiàn)兼容的目的，就要求各

29、插件的幾何尺寸相同，插頭的插針數(shù)相同，插頭上個(gè)插針的定義相同，以及控制插件工作的時(shí)序相同。 從工業(yè)控制機(jī)制造廠的角度出發(fā)：按總線標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)插件，將使其產(chǎn)品的應(yīng)用面更廣，從而一個(gè)廠家不必生產(chǎn)工業(yè)控制機(jī)的全部插件，它只需生產(chǎn)本廠有專長的插件和oem產(chǎn)品即可。綜上提出了對總線標(biāo)準(zhǔn)的要求。 工業(yè)控制機(jī)采用了總線以后，不僅可以提高系統(tǒng)的效率和處理速度，簡化工業(yè)控制機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)易于擴(kuò)充，而且大大簡化系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)過程，減輕了軟件的設(shè)計(jì)和調(diào)試工作，縮短了軟件研制周期，從而降低了系統(tǒng)的成本。另一方面總線的模板化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也為系統(tǒng)的維修提供了方便。第三章2、計(jì)算機(jī)與模擬量輸入接口交換信息有哪些種控制方式？它

30、們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：程序查詢方式：這種方法程序設(shè)計(jì)比較簡單，可靠性高，但實(shí)時(shí)性差。因cpu大量的時(shí)間都花在“查詢”上，因此只能用在實(shí)時(shí)性要求不高或控制回路較少的系統(tǒng)中。 延時(shí)采樣方式：這種方式硬件設(shè)計(jì)簡單，但信息傳遞比程序查詢方式慢。 中斷方式：cpu與a/d是并行工作的，從而提高了系統(tǒng)的工作效率。 dma方式：不經(jīng)過cpu的累加器中轉(zhuǎn)，大大減少了數(shù)據(jù)傳送的時(shí)間，使傳輸速率大大提高。3、模擬量輸入接口設(shè)計(jì)主要解決哪幾個(gè)方面的問題？ 答：主要解決一下問題：數(shù)據(jù)輸出線的連接方式；選通信號、啟動轉(zhuǎn)換及讀出控制信號的連接方法；電源和地線的處理；與計(jì)算機(jī)信息傳遞的方式。4、模擬量輸入通道有哪幾部分組

31、成？ 答：模擬量輸入通道一般由i/u變換，多路轉(zhuǎn)換器、程控放大器、采樣、保持器、a/d轉(zhuǎn)換器、接口及控制邏輯等組成。5、采樣/保持器的作用是什么？是否所有的模擬量輸入通道中都需要采樣/保持器？為什么？ 答：計(jì)算機(jī)只能接收和處理時(shí)間離散的數(shù)碼。它可以代表某一物理量的數(shù)值大小，也可以代表字符的約定代碼，這些都稱為數(shù)字信號。過程控制中的大量信號時(shí)模擬信號，因此，計(jì)算機(jī)要獲得原始信息，則應(yīng)對模擬信號進(jìn)行采樣與量化，即將其轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號。7、隔離放大器分幾種形式？各有什么特點(diǎn)？ 答：（1）變壓器耦合隔離放大器：線性和穩(wěn)定性好，隔離電壓和共模抑制比高，應(yīng)用電路簡單，頻帶較寬；（2）主要起到抗共模干擾和良好

32、的安全保障作用。8、一個(gè)8位a/d轉(zhuǎn)換器，孔徑時(shí)間為100s,如果要求轉(zhuǎn)換誤差在a/d轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度（0.4%）內(nèi)，求允許轉(zhuǎn)換的正弦波模擬信號的最大頻率是多少？ 答：第四章1、濾波的作用是什么？數(shù)字濾波與硬件濾波相比有和特點(diǎn)？ 答：通過模擬量輸入通道采集到生產(chǎn)過程的各種物理參數(shù)，如溫度、壓力、流量、料位和成分等。這原始數(shù)據(jù)中可能混雜了干擾噪聲，需要進(jìn)行數(shù)字濾波；也可能與實(shí)際物理量成非線性關(guān)系需要進(jìn)行線性化處理。為了能到真實(shí)有效的數(shù)據(jù)，有必要度采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波和數(shù)據(jù)處理。 所謂數(shù)字濾波，就是在計(jì)算機(jī)中用某種計(jì)算方法對輸入的信號進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，以便減少干擾在有用信號中的比重，提高信號的真

33、實(shí)性。這種濾波方法不需要增加硬設(shè)備，只需要根據(jù)預(yù)定的濾波算法編制相應(yīng)的程序即可可達(dá)到信號濾波的目的。2、常用的數(shù)字濾波方法有哪幾種？分別使用于什么場合？怎樣綜合運(yùn)用這幾種濾波方法？ 答：常用的數(shù)字濾波方法有：限幅濾波法，中位濾波法，平均值濾波法和慣性濾波法。平均值濾波法使用于周期性干擾，中位值濾波法和限幅濾波法適用于偶然的脈沖干擾，慣性濾波法適用于高頻及低頻的干擾信號，加權(quán)平均值濾波法適用于純遲延較大的被控制對象。如果同時(shí)采用幾種濾波方法，一般先用中位值濾波法或限幅濾波法，然后再用平均值濾波法。4、數(shù)字pid控制算法的位置式算式和增量式算式的本質(zhì)是否一樣，試分析兩者的區(qū)別。 答：位置式pid數(shù)

34、字控制器的輸出時(shí)全量輸出，是執(zhí)行機(jī)構(gòu)所應(yīng)達(dá)到的位置，數(shù)字控制器的輸出跟過去的狀態(tài)有關(guān)，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算工作量大，需要對e(k)作累加，而且，計(jì)算機(jī)的故障有肯能使輸出作大幅度的變化，這種情況在往往在生產(chǎn)實(shí)踐中不允許的，而且有些場合可能造成嚴(yán)重的事故。 增量式pid數(shù)字控制器是位置式的一種改進(jìn)。該方法較為安全，在計(jì)算時(shí)不需要進(jìn)行累加，僅需要最近幾次誤差的采樣值。5、數(shù)字pid控制為何采用積分分離，采用積分分離有時(shí)又會出現(xiàn)殘差是和原因，怎樣避免？ 答：系統(tǒng)中加積分校正以后，會產(chǎn)生積分飽和和過大的超調(diào)量，這對某些生產(chǎn)過程是絕對不允許的，引進(jìn)積分分離算法，既保持了積分的作用，又減小了超調(diào)量，使得控制性能有了

35、較大的改善。積分分離算法要設(shè)置積分分離閥eo,當(dāng)e(k)eo時(shí)，也即偏差值e(k)比較小時(shí)，采用pid控制，可保證系統(tǒng)的控制精度。6、數(shù)字pid控制為何采用抗積分飽和？怎樣防止積分飽和？ 答：當(dāng)控制量進(jìn)入飽和區(qū)后，只執(zhí)行消弱積分項(xiàng)的累加，而不進(jìn)行增大積分項(xiàng)的累加?？狗e分飽和算法的抗積分飽和依據(jù)是抗積分飽和算法系統(tǒng)最終的控制輸出u(k)。7、實(shí)際微分pid控制算法與理想微分pid控制算法相比有何優(yōu)點(diǎn)？ 為什么？ 答：理想微分pid算法的微分作用僅局限于一個(gè)采樣周期有一個(gè)大幅度的輸出，在實(shí)際使用時(shí)會產(chǎn)出兩方面的問題：一是控制輸出可能超過執(zhí)行機(jī)構(gòu)或d/a轉(zhuǎn)換的上下限；二是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度可能跟不上

36、，無法在短時(shí)間內(nèi)跟蹤這種較大的微分輸出。這樣在大的干擾作用情況下，一方面會是算法中的微分不能充分發(fā)揮作用，另一方面也會對執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)大的沖擊作用。相反，不完全微分pid算法由于慣性濾波的存在，是微分作用可持續(xù)多個(gè)采樣周期，有效的避免了上述問題的上述問題的產(chǎn)生，因而具有更好的控制性能。8、數(shù)字pid控制算法的偏差微分和測量值微分的區(qū)別在何處？ 答：當(dāng)軟開關(guān)dv/pv切向dv位置時(shí)，則選用偏差微分方式；當(dāng)軟開關(guān)dv/pv切向pv位置式則選用測量微分方式。9、數(shù)字pid控制器中輸出保持和輸出安全的物理含義分別是什么？兩者的區(qū)別何在？ 答：輸出保持：當(dāng)軟開關(guān)fh/nh切向nh位置時(shí)，現(xiàn)時(shí)刻的控制量u(k)等于前一時(shí)刻的控制量u(k-1)，也就是說，輸出控制量保持不變。當(dāng)軟開