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增量式PID控制
鎖定
- 中文名
- 增量式PID控制
- 外文名
- Increment PID Control
- 基本概念
- 對控制量的增量進行PID控制
- 相關概念
- 位置式PID控制
- 相關領域
- 控制理論、自動化、計算機控制
- 主要優點
- 佔用內存少、容錯能力高
增量式PID控制基本概念
增量式PID控制PID控制
PID控制主要是對系統偏差進行比例、積分、微分三種操作併線性組合成控制量，以減小系統誤差，提高系統響應速度和響應效果。
增量式PID控制模擬PID控制
增量式PID控制數字PID控制
數字PID控制的兩種基本形式是位置式PID控制和增量式PID控制。
增量式PID控制位置式PID控制
位置式PID控制是指在積分環節，對從0時刻到當前時刻的所有偏差進行積分，是非遞推式的全局積分。
增量式PID控制增量式PID控制
和位置式PID控制不同，增量式PID控制將當前時刻的控制量和上一時刻的控制量做差，以差值為新的控制量，是一種遞推式的算法。
增量式PID控制公式表示
增量式PID控制連續PID控制
對模擬信號進行的模擬PID控制，也可以稱作連續PID控制，微分表示為：
增量式PID控制離散PID控制
對連續PID控制以一定離散化方法離散後就可以得到數字PID控制，離散的本質是採樣，假設採樣為週期採樣，採樣週期為T，離散自變量為n，則離散PID控制可以表示為：
上式也表示出了位置式PID控制算法。
增量式PID控制增量式PID控制
根據位置式PID控制公式，寫出n-1時刻的控制量：
設
得到
令
為積分系數；
為微分系數，可以將上式簡化為
增量式PID控制PID控制的特點
增量式PID控制P控制
P（比例）控制實質上是一個可調增益放大器，只改變被調信號的幅值而不改變相位。加大增益可以提高系統開環增益，減小系統穩態誤差，提高控制精度，但P控制不能消除穩態誤差，且大增益會降低系統相對穩定性，甚至造成系統不穩定。
增量式PID控制I控制
I（積分）控制可以消除穩態誤差，但控制作用慢，有可能降低系統穩定性。
增量式PID控制D控制
D（微分）控制可以超前控制，動作十分迅速，可以改善滯後的情況，但不能消除穩態誤差，且當出現脈衝時容易有過激動作，而在恆差時不動作。
增量式PID控制增量式PID控制
增量式PID控制主要是通過求出增量，將原先的積分環節的累積作用進行了替換，避免積分環節佔用大量計算性能和存儲空間。
增量式PID控制的主要優點為：
①算式中不需要累加。控制增量Δu(k)的確定僅與最近3次的採樣值有關，容易通過加權處理獲得比較好的控制效果；
②計算機每次只輸出控制增量，即對應執行機構位置的變化量，故機器發生故障時影響範圍小、不會嚴重影響生產過程；
由於增量式需要對控制量進行記憶，所以對於不帶記憶裝置的系統，只能使用位置式PID控制方式進行控制。
