PLC编程过程中PID算法的改进和应用

PLC编程过程中PID算法的改进和应用

摘要：PLC编程过程中采用不同的改进型PID控制器，更能够适应特定的工艺环境和要求，本文探讨了积分分离型PID、不完全微分型PID控制器的原理和特点，介绍了改进型PID控制器在PLC编程中的应用。

关键词：PID控制器 误差 积分分离 不完全微分

引言：在工业自动化控制的实际应用中，PID控制器是应用最广泛的一种控制策略，因为设计算法和控制结构简单、鲁棒性好和可靠性高，至今在全世界过程控制中依然是最常用控制策略，在很多PLC和DCS系统中，厂商都内置了PID控制模块，这样PLC和DCS编程变得相当简单，但是实际工业生产过程往往具有非线性、时变不确定性、大滞后性等特点，PLC和DCS所集成的标准PID控制器有时难以达到理想的控制效果，所以我们在编程过程中经常需要对标准PID控制器进行改进使用，以适应复杂的工况和高指标的控制要求。

一、控制器原理：

PID控制器是一种线性控制器，根据给定值r(t)与实际输出值c(t)构成控制偏差，将偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制,故称PID控制。

控制规律如下：

参数意义：

e(t)：偏差u(t)：控制量

KP：比例系数 TI：积分时间常数

TD：微分时间常数

对（1）式进行离散化，用求和代替积分，用向后差分代替微分，可得到表达式（2）：

参数意义：