3.1 PID 控制算法及在PLC 中的实现 3.1.1 PID 控制算法 PID控制器的输入量e是设定值r和检测值y的偏差量，即 ，经过运算，并输出控制信号u。PID控制算法的理想形式为 01tcdideuKeedtTTdt 式中 cK ——控制器比例增益； iT ——积分时间； dT ——微分时间。 由理想PID控制算法连续形式可以得到其离散形式。离散 PID控制算法有三种不同的形式：位置算法、增量算法、速度算法。由连续的PID算法容易的到其位置算法，为 0s11Tkcksdiie ke ku kKee i TTT 其中， sT 为采样周期。 PID控制增量算法为相邻两次采样时刻所计算的位置值之差，即 1u ku ku k PID控制速度算法为增量值除以采样周期，即 su kv kT 3.1.2 PLC 中的PID 实现 由于理想PID 控制算法存在一定的局限性，在实际应用中，理想3-13-23-33-4PID 要改进之后才能使用。 S7-200 PLC 的PID 指令中，PID 控制算法是基于理想PID 控制算法的改进得到的。其微分项采用微分先行改进，积分项采用抗积分饱和法改进。 微分先行，是指只对被控量微分，而对偏差无微分作用，这样避免了当改变设定值时对系统产生冲击。 抗饱和积分，是指对计算出的控制量限幅。在S7-200 PLC 中，积分项MI 的积分公式为 sncnniTMIKSPPVMXT 式中 nMI ——第 n 次采样的积分项数值； nSP ——第 n 次采样的设定值数值； nPV ——第 n 次采样的检测值数值 MX ——第 n-1 次采样的积分项数值。 对控制量的限幅为 1.0()1.0()0.0nnnnnnMXMPMDMMXMPMDM 式中 nMP ——第 n 次采样的比例计算输出数值； nMD ——第 n 次采样的积分计算输出数值； nM ——第 n 次采样的PID 控制量计算输出数值。 通过按照上述方式调节 MX ，一旦计算输出返回适当范围即可实现系统应答能力的改善。控制量也被固定在0.0~1.0。 S7-200 PLC 中使用PID 控制算法的方法有两种：一种是使用指令集中的PID 计算指令；令一种是使用PID 向导，根据向导提示一步一步完成 PID 的参数配置，生成 PID 指令。无论是哪种方式使用PID 指令，都需要建立 PID 回路表。PID 回路表是存储用于控制回路操作参数的连续存储空间，长度为80 字节。对于使用PID 指令向导建立存储区，用户还需额外分配...
