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4 常规PID控制器设计
4.1 PID概述
目前主要控制有比例积分控制(Proportional-Integral-Differential Control)、模糊控制、神经网络控制、自适应控制等。已经应用在温控领域的有PID控制、模糊控制、自适应控制以及PID控制与模糊控制和自适应控制相结合的一些方法,如Fuzzy-PID控制、Adaptive-PID控制、模糊自适应PID控制等。
图4-1基本PID控制系统原理图
PID控温方法是基于经典控制理论中的调节器控制原理, 基本PID控制系统原理如图4-1所示。PID控制是最早展起来的控制策略之一,由于其算法简单、鲁棒性好、可靠性高等优点被广泛应用工业过程控制中,尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统其中数字PID调节器的参数可以在现场实现在线整定,因此具有较大的灵活性,可以得到较好的控制效果。采用这种方法实现的温度控制器,其控制品质的好坏主要取决于三个PID参数(即比例值、积分值、微分值)。只要PID参数选取的正确,对于一个确定的受控系统来说,其控制精度是比较令人满意的。
4.2数字PID控制器
在
计算机
控制系统中,PID控制规律的实现是采用数值逼近的方法。差分方程:
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