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PID功能详细讲解及PWM波的产生和PWM波形生成原理

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PID 功能详解一、PID 控制简介 PID( Proportional Integral Derivative)控制是最早进展起来的控制策略之一,由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高,被广泛应用于工业过程控制,尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统。 在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制 ,简称 PID 控制,又称 PID 调节,它实际上是一种算法。PID 控制器问世至今已有近 70 年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或得不到精确的数学模型 时,控制理论的其它技术难以采纳时,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用 PID 控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统 和被控对象,或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用 PID 控制技术。PID 控制,实际中也有 PI 和 PD 控制。PID 控制器就是根据系统的误 差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。 从信号变换的角度而言,超前校正、滞后校正、滞后-超前校正可以总结为比例、积分、微分三种运算与其组合。 PID 调节器的适用围:PID 调节控制是一个传统控制方法,它适用于温度、压力、流量、液位等几乎所有现场,不同的现场,仅仅是 PID 参数应设置不同,只要参数设置得当均可以达到很好的效果。均可以达到 0.1%,甚至更高的控制要求。PID 控制的不足1. 在实际工业生产过程往往具有非线性、时变不确定,难以建立精确的数学模型,常规的 PID 控制器不能达到理想的控制效果;2. 在实际生产现场中,由于受到参数整定方法烦杂的困扰,常规 PID 控制器参数往往整定不良、效果欠佳,对运行工况的适应能力很差。二、PID 控制器各校正环节 任何闭环控制系统的首要任务是要稳(稳定)、快(快速)、准(准确)的响应命令。PID 调整的主要工作就是如何实现这一任务。 增大比例系数 P 将加快系统的响应,它的作用于输出值较快,但不能很好稳定在一个理想的数值,不良的结果是虽较能有效的克服扰动的影响,但有余差出现,过大的比例系数会使 系统有比较大的超调,并产生振荡,使稳定性变坏。积分能在比例的基础上消除余差,它能对稳定后有累积误差的系统进行误差修整,减小稳态误差。微分具有超前作用,对于具有容量滞后的控制通道,引入微分参加控制,在微分项设置得当的情况下,对于提高系统的动态性能指标,有着...

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