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<!-- saved from url=(0064)http://www.imeter.com.cn/science/science/science_tech_right2.htm --><HTML><HEAD><TITLE>科技發(fā)展</TITLE>
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<P><A name=head>5．時間離散式PID控制</A></P>
<P> 隨著工控機（IC）、可編程序控制器（PLC）及集散控制系統(tǒng)（DCS）在市場出現以來，這些以采樣控制為特征的直接數字控制裝置，目前，已在各工業(yè)部門被廣泛應用。這些裝置的微處理器本身，在數值運算時都是數字化的，在時間上都是分批地采樣斷續(xù)進行的，所以，被稱為時間離散型控制裝置。各單元間的聯(lián)系如圖13所示。</P>
<P align=center><IMG height=221 src="part2.files/tu13.jpg" width=478></P>
<P align=center>圖13 </P>
<P> 計算機的控制只是按收到各輸入子系統(tǒng)送來的采樣時刻的測量值和設定值間的偏差值，在微處理器內產生相應的控制作用，然后再經過輸出子系統(tǒng)至過程。采樣周期可從第1點開始逐個進行一直到K個輸入。PID的控制作用也是按第K個的采樣與（K-1）個的采樣周期間的變化量和變化速度來進行調整。因此，在數字控制系統(tǒng)中必須要有一保持器來保持前一周期的數值。</P>
<P> 時間離散型PID控制器輸出有三種類型，即位置型、增量型和速度型。其算法也相應有三種。</P>
<P> 位置型算法的輸出信號可直接去控制調節(jié)閥開啟度，它可知道閥門的實際位置。 </P>
<P> 增量型算法的輸出是K次采樣與（K-1）次采樣的增量[Δu(K)]。</P>
<P> 速度型算法的輸出是控制作用的變化速度<FONT class=p9>[</FONT><FONT
class=p9><FONT class=p9><IMG height=36 src="part2.files/shi1.jpg" width=39
align=absMiddle>]。 </FONT></FONT><FONT class=p9></FONT></P></FONT><FONT
class=p9>
<P> 三類算法中，以增量型算法最為普遍，其算法表達式為：</P></FONT>
<P align=left><FONT class=p9>Δm=m(K)-m(K-1)<BR> =K<SUB>c</SUB>Δ<FONT
size=3>e</FONT>(K)+K<SUB>i</SUB><FONT size=3>e</FONT>(K)+K<SUB>D</SUB>[<FONT
size=3>e</FONT>(K)-2<FONT size=3>e</FONT>(K-1)+<FONT size=3>e</FONT>(K-2)]<BR>
</FONT><FONT class=p9>=K<SUB>c</SUB>[<FONT size=3>e</FONT>(K)-<FONT
size=3>e</FONT>(K-1)]+<IMG height=31 src="part2.files/shi2.jpg" width=26
align=absMiddle>Δt• <FONT size=3>e</FONT>(K)+<IMG height=33
src="part2.files/shi3.jpg" width=35 align=absMiddle>[<FONT
size=3>e</FONT>(K)-2<FONT size=3>e</FONT>(K-1)+<FONT
size=3>e</FONT>(K-2)]</FONT></P><FONT class=p9>
<P> 增量算法的優(yōu)點是從自動→手動或從手動→自動，可實現無擾動雙向切換。第二點和速度型算法不會產生積分飽和現象，即使長期存在偏差，只要動作方向改變，輸出會立即退出飽和狀態(tài)。</P>
<P> 時間離散式PID算法是通過軟件實現的，因而有很大靈活性和不同的變化方案。</P>
<P> 由于時間離散式控制是通過采樣來輸入信號的，因而采樣周期
Δt的長短，對控制品質會有較大的影響。Δt過大，使對象的時滯增加，無法知道采樣間隔時間內的被控參數的連續(xù)變化情況，故會影響過渡過程的控制品質。據資料介紹，Δt必須小于工作周期T的1/2，但是不同參數應有不同采樣周期，下列建議的Δt為常用值，可供參考。</P>
<P align=center>表1 </P></FONT>
<TABLE class=p9 borderColor=#009999 height=136 cellSpacing=1 cellPadding=1
width="53%" align=center bgColor=#000000 borderColorLight=#e0e0e0 border=0>
<TBODY>
<TR bgColor=#f0f0f0>
<TD width="63%">
<DIV align=center>被控變量</DIV></TD>
<TD width="37%">
<DIV align=center><FONT class=p9>Δt</FONT>值（秒）</DIV></TD></TR>
<TR bgColor=#f0f0f0>
<TD width="63%">
<DIV align=center>流量、液體壓力</DIV></TD>
<TD width="37%">
<DIV align=center>1</DIV></TD></TR>
<TR bgColor=#f0f0f0>
<TD width="63%">
<DIV align=center>氣體壓力</DIV></TD>
<TD width="37%">
<DIV align=center>5</DIV></TD></TR>
<TR bgColor=#f0f0f0>
<TD width="63%">
<DIV align=center>液位</DIV></TD>
<TD width="37%">
<DIV align=center>5</DIV></TD></TR>
<TR bgColor=#f0f0f0>
<TD width="63%">
<DIV align=center>溫度</DIV></TD>
<TD width="37%">
<DIV align=center>20</DIV></TD></TR>
<TR bgColor=#f0f0f0>
<TD width="63%">
<DIV align=center>成分分析</DIV></TD>
<TD width="37%">
<DIV align=center>20</DIV></TD></TR></TBODY></TABLE>
<P><BR> <BR></P>
<TABLE height=20 cellSpacing=0 cellPadding=0 width=571 border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD width=91>
<DIV align=center><A
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class=p9 color=#0000cc>返回頁首</FONT></A></DIV></TD>
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<DIV align=center><A
href="http://www.imeter.com.cn/science/science/science_tech_right1.htm"><FONT
class=p9 color=#0000cc>上一頁</FONT></A></DIV></TD>
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<DIV align=center><A class=p9
href="http://www.imeter.com.cn/science/science/science_tech_right3.htm"><FONT
color=#0000cc>下一頁</FONT></A></DIV></TD>
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<DIV align=right></DIV></TD></TR></TBODY></TABLE>
<HR>
<DIV align=center><BR><A
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