应用LabVIEW实现PID控制功能

下载后可任意编辑应用 LabVIEW 实现 PID 控制功能 作为虚拟仪器的主流开发语言，图形语言（Graphical Language）在测试系统中得到广泛应用。优秀的图形语言开发环境使 LabVIEW 不仅包括了开发虚拟仪器面板的各种对象和进行信号分析的丰富的函数，而且提供了外挂的 PID 控制工具包，使用户可以将虚拟仪器拓展到自动控制领域。对于自动控制的基本形式，图(4-1)所示的闭环负反馈系统，不仅可以应用虚拟仪器技术完成它的测量部分的功能，而且可以将虚拟仪器技术拓展到系统的控制器部分，构成一种基于虚拟仪器的测量控制系统。 图 4-1 闭环负反馈系统 §4.1 PID 算式的确定§4.1.1 PID 算式的确定在测控系统中，被控量和操纵量确定之后，就可以根据对象的特性和对控制质量的要求，选择控制器的控制作用，由控制器按规定的控制规律进行运算，发出相应的控制信号去推动执行器。控制器的控制规律，即为控制器的 PID 算式。PID 控制算式是一种在工业控制中广泛运用的控制策略。它的优点是原理简单，易于现实，稳定性能好。实际上，大多数的工业过程都不同程度的存在着非线性、参数时变性和模糊不确定性，而传统的 PID 控制主要是控制具有确定模型的线性过程，因此常规 PID 控制不具有在线整定参数的能力，其控制效果就不是十分理想。假如采纳模糊推理的方法实现 PID 参数：、、的在线自适应，不仅保持了常规 PID 控制的特点，而且具有更大的灵活性、适应性和精确性等优点，是目前一种较为先进的控制算法。但是考虑到本软件应用客户所具有系统的特点：对象比较简单，非线性程度不高，大多数不具有时变性和模糊不确定性，而且设备的投资成本要求较低，下载后可任意编辑比较适合采纳常规 PID 控制，故本课题中的 PID 控制算式就确定为常规的 PID控制算式。 §4.1.2 数字 PID 控制算式PID 控制就是确定一个被控制系统的输出量(Y(t))，驱动过程变量接近设定值，其中被控制的系统参数叫做过程变量(PV—Process Variable)，将被控制的过程变量指定的理想值叫做设定值(R(t))。理论上模拟 PID 控制器的理想算式为：［6］ (4-1) 式中 ：控制器的输出：偏差设定值 R 与过程变量值 PV 之差。 ：控制器的放大系数。：控制器的积分时间常数。：控制器的微分时间常数。基于虚拟仪器的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(4—1)中的积分项和微分项不能准确计算，只能用数值计算的方法逼...