不完全微分pid演算法

① PID 本人是做變頻器的，一個做張力控制的客戶問我你們的PID是哪種

PID（比例-積分-微分），PID控制器由比例單元（P）、積分單元（I）和微分單元（D）組成。PID控制器就是根據系統的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。
自適應PID，是一種方式，根據系統反饋自動修正PID參數，也有稱模糊PID
所有的PID都一樣，只是參數設置不一樣而已。

② 試寫出不完全微分pid控制器的控制演算法，並談談它有何優點

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③ 為什麼用不完全微分演算法

對於具有高頻擾動的生產過程，由於標准PID控制算式中的微分作用過於靈敏，導致系統控制過程振盪，降低了調節品質。特別是，對每個控制迴路計算機的輸出是快速的，而執行機構的動作需要一定的時間。如果輸出值較大，在一個采樣時間內執行機構不能到達應到的位置，會使輸出失真。 為此，在標准PID控制演算法中加入一個低通濾波器，加在整個PID控制器之後，形成不完全微分PID控制演算法，改善系統的性能

④ pid數字控制器有哪幾種控制演算法

（1）積分分離PID控制演算法；
（2）不完全微分PID控制演算法；
（3）帶死區的PID控制演算法；
（4）消除積分不靈敏區的PID控制演算法。

⑤ 三菱PLC PID問題

三菱PLC實現PID控制的方法
1）使用PID過程式控制制模塊。這種模塊的PID控製程序是PLC生產廠家設計的，並存放在模塊中，用戶在使用時只需要設置一些參數，使用起來非常方便，一塊模塊可以控制幾路甚至幾十路閉環迴路。但是這種模塊的價格昂貴，一般在大型控制系統中使用。如三菱的A系列、Q系列PLC的PID控制模塊。
2）使用PID功能指令。現在很多中小型 PLC都提供PID控制用的功能指令，如FX2N系列PLC的PID指令。它們實際上是用於PID控制的子程序，與A/D、D/A模塊一起使用，可以得到類似於使用PID過程式控制制模塊的效果，價格卻便宜得多。
3）使用自編程序實現PID閉環控制。有的PLC沒有有PID過程式控制制模塊和 PID控制指令，有時雖然有PID控制指令，但用戶希望採用變型PID控制演算法。在這些情況下，都需要由用戶自己編制PID控製程序。
3. 三菱FX2N的PID指令

PID指令的編號為FNC88，源操作數［S1］、［S2］、[S3]和目標操作數[D]均為數據寄存器D，16位指令，佔9個程序步。［S1］和［S2］分別用來存放給定值SV和當前測量到的反饋值PV，［S3］~[S3]＋6用來存放控制參數的值，運算結果MV存放在［D］中。源操作數［S3］佔用從［S3］開始的25個數據寄存器。
PID指令是用來調用PID運算程序，在PID運算開始之前，應使用MOV指令將參數設定值預先寫入對應的數據寄存器中。如果使用有斷電保持功能的數據寄存器，不需要重復寫入。如果目標操作數[D]有斷電保持功能，應使用初始化脈沖M8002的常開觸點將其復位。

PID指令可以同時多次使用，但是用於運算的[S3]、[D]的數據寄存器元件號不能重復。
PID指令可以在定時中斷、子程序、步進指令和轉移指令內使用，但是應將［S3］＋7清零（採用脈沖執行的MOV指令）之後才能使用。
控制參數的設定和 PID運算中的數據出現錯誤時，「運算錯誤」標志M8067為 ON，錯誤代碼存放在D8067中。
PID指令採用增量式PID演算法，控制演算法中還綜合使用了反饋量一階慣性數字濾波、不完全微分和反饋量微分等措施，使該指令比普通的PID演算法具有更好的控制效果。
PID控制是根據「動作方向」（[S3]+1）的設定內容，進行正作用或反作用的PID運算。PID運算公式如下：

以上公式中：△MV是本次和上一次采樣時PID輸出量的差值，MVn是本次的PID輸出量；EVn和 EVn-1分別是本次和上一次采樣時的誤差，SV為設定值；PVn是本次采樣的反饋值，PVnf、PVnf-1和PVnf-2分別是本次、前一次和前兩次濾波後的反饋值，L是慣性數字濾波的系數；Dn和Dn-l分別是本次和上一次采樣時的微分部分；K p是比例增益，T S是采樣周期，T I和T D分別是積分時間和微分時間，αD是不完全微分的濾波時間常數與微分時間TD的比值。
4.PID參數的整定
PID控制器有4個主要的參數K p、T I、T D和T S需整定，無論哪一個參數選擇得不合適都會影響控制效果。在整定參數時應把握住PID參數與系統動態、靜態性能之間的關系。
在P（比例）、I（積分）、D（微分）這三種控製作用中，比例部分與誤差信號在時間上是一致的，只要誤差一出現，比例部分就能及時地產生與誤差成正比的調節作用，具有調節及時的特點。比例系數K p越大，比例調節作用越強，系統的穩態精度越高；但是對於大多數系統，K p過大會使系統的輸出量振盪加劇，穩定性降低。
積分作用與當前誤差的大小和誤差的歷史情況都有關系，只要誤差不為零，控制器的輸出就會因積分作用而不斷變化，一直要到誤差消失，系統處於穩定狀態時，積分部分才不再變化。因此，積分部分可以消除穩態誤差，提高控制精度，但是積分作用的動作緩慢，可能給系統的動態穩定性帶來不良影響。積分時間常數T I增大時，積分作用減弱，系統的動態性能（穩定性）可能有所改善，但是消除穩態誤差的速度減慢。
微分部分是根據誤差變化的速度，提前給出較大的調節作用。微分部分反映了系統變化的趨勢，它較比例調節更為及時，所以微分部分具有超前和預測的特點。微分時間常數T D增大時，超調量減小，動態性能得到改善，但是抑制高頻干擾的能力下降。
選取采樣周期T S時，應使它遠遠小於系統階躍響應的純滯後時間或上升時間。為使采樣值能及時反映模擬量的變化，T S越小越好。但是T S太小會增加CPU的運算工作量，相鄰兩次采樣的差值幾乎沒有什麼變化，所以也不宜將T S取得過小。

⑥ 將PID環節中的微分部分改為不完全微分形式,曲線形狀如何

PID調試步驟 沒有一種控制演算法比PID調節規律更有效、更方便的了。現在在這種控制系統中，不依賴將被控量旦貳測荷爻沽詫泰超駿反送回來以形成任何閉環迴路

⑦ pid參數如何整定

PID參數整定是一個復雜的過程，一般需要根據被對象慢慢進行。

常用的方進有擴充臨界比例度整定法和擴充響應曲線法兩種。適合計算機控制用的簡易方法一簡化擴充臨界比例度整定法，該方法是Roberts P.D 於1974 年提出的。

由於該方法只需整定一一個參數即可，故又稱為歸一參數整定法。

(7)不完全微分pid演算法擴展閱讀

模擬PID 演算法中許多行之數字PID是在模擬PID演算法的基礎上，用差分方程代替連續方程，有效的方法都可以用到數字PID 運算中，如數字PID 的參數整定方法源於模擬PID 演算法，化要有一個前提，即采樣周期足夠小。

在這種情況下，采樣系統的PID就非常接近於連續系統的模擬PID 控制。隨著計算機控制技術的發展，數字PID 控製得到了很大的發展，這些演算法既適用於增量型，也適用於位置型，演算法的選用主要取決於執行機構。在這些改進型演算法中，變速積分是目前最好的數字PID 演算法之一。

因為積分分離演算法的數字PID 積分的取含由個被限值確定，屬於開關控制，而安速積分則是線性控制，因而得到了廣泛的應用。不完全微分演算法顯然比較復雜，但其控制特性良好因此它的應用越來越廣泛。

參考資料

網路--PID參數整定

⑧ pid演算法中有一些比如增量式，位置式像plc語句中的pid用的是什麼演算法

PLC編程過程中採用不同的改進型PID控制器，更能夠適應特定的工藝環境和要求，本文探討了積分分離型PID、不完全微分型PID控制器的原理和特點，介紹了改進型PID控制器在PLC編程中的應用。

⑨ 將PID環節中的微分部分改為不完全微分形式，曲線形狀如何

題目能敘述得清楚些嗎，微分不足可能會導致超調量增大，調節時間增加，上升時間變化較小。

⑩ pid控制的表達式

目前工業自動化水平已成為衡量各行各業現代化水平的一個重要標志。同時，控制理論的發展也經歷了古典控制理論、現代控制理論和智能控制理論三個階段。智能 控制的典型實例是模糊全自動洗衣機等。自動控制系統可分為開環控制系統和閉環控制系統。一個控制系統包括控制器、感測器、變送器、執行機構、輸入輸出接 口。控制器的輸出經過輸出介面、執行機構，加到被控系統上；控制系統的被控量，經過感測器，變送器，通過輸入介面送到控制器。不同的控制系統，其感測器、 變送器、執行機構是不一樣的。比如壓力控制系統要採用壓力感測器。電加熱控制系統的感測器是溫度感測器。目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器 （儀表）已經很多，產品已在工程實際中得到了廣泛的應用，有各種各樣的PID控制器產品，各大公司均開發了具有PID參數自整定功能的智能調節器 (intelligent regulator)，其中PID控制器參數的自動調整是通過智能化調整或自校正、自適應演算法來實現。有利用PID控制實現的壓力、溫度、流量、液位控制 器，能實現PID控制功能的可編程式控制制器(PLC)，還有可實現PID控制的PC系統等等。 可編程式控制制器(PLC) 是利用其閉環控制模塊來實現PID控制，而可編程式控制制器(PLC)可以直接與ControlNet相連，如Rockwell的PLC-5等。還有可以實現 PID控制功能的控制器，如Rockwell 的Logix產品系列，它可以直接與ControlNet相連，利用網路來實現其遠程式控制制功能。
1、開環控制系統
開環控制系統(open-loop control system)是指被控對象的輸出(被控制量)對控制器(controller)的輸出沒有影響。在這種控制系統中，不依賴將被控量反送回來以形成任何閉環迴路。
2、閉環控制系統
閉環控制系統(closed-loop control system)的特點是系統被控對象的輸出(被控制量)會反送回來影響控制器的輸出，形成一個或多個閉環。閉環控制系統有正反饋和負反饋，若反饋信號與系 統給定值信號相反，則稱為負反饋( Negative Feedback)，若極性相同，則稱為正反饋，一般閉環控制系統均採用負反饋，又稱負反饋控制系統。閉環控制系統的例子很多。比如人就是一個具有負反饋 的閉環控制系統，眼睛便是感測器，充當反饋，人體系統能通過不斷的修正最後作出各種正確的動作。如果沒有眼睛，就沒有了反饋迴路，也就成了一個開環控制系 統。另例，當一台真正的全自動洗衣機具有能連續檢查衣物是否洗凈，並在洗凈之後能自動切斷電源，它就是一個閉環控制系統。
3、階躍響應
階躍響應是指將一個階躍輸入（step function）加到系統上時，系統的輸出。穩態誤差是指系統的響應進入穩態後，系統的期望輸出與實際輸出之差。控制系統的性能可以用穩、准、快三個字 來描述。穩是指系統的穩定性(stability)，一個系統要能正常工作，首先必須是穩定的，從階躍響應上看應該是收斂的；準是指控制系統的准確性、控 制精度，通常用穩態誤差來(Steady-state error)描述，它表示系統輸出穩態值與期望值之差；快是指控制系統響應的快速性，通常用上升時間來定量描述。
4、PID控制的原理和特點
在工程實際中，應用最為廣泛的調節器控制規律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調節。PID控制器問世至今已有近70年歷史，它 以其結構簡單、穩定性好、工作可靠、調整方便而成為工業控制的主要技術之一。當被控對象的結構和參數不能完全掌握，或得不到精確的數學模型時，控制理論的 其它技術難以採用時，系統控制器的結構和參數必須依靠經驗和現場調試來確定，這時應用PID控制技術最為方便。即當我們不完全了解一個系統和被控對象，或 不能通過有效的測量手段來獲得系統參數時，最適合用PID控制技術。PID控制，實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據系統的誤差，利用比例、 積分、微分計算出控制量進行控制的。
比例（P）控制
比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關系。當僅有比例控制時系統輸出存在穩態誤差（Steady-state error）。
積分（I）控制
在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關系。對一個自動控制系統，如果在進入穩態後存在穩態誤差，則稱這個控制系統是有穩態誤差的 或簡稱有差系統（System with Steady-state Error）。為了消除穩態誤差，在控制器中必須引入「積分項」。積分項對誤差取決於時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積 分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩態誤差進一步減小，直到等於零。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統在進入穩態後無穩 態誤差。
微分（D）控制
在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關系。 自動控制系統在克服誤差的調節過程中可能會出現振盪甚至失穩。其原因是由於存在有較大慣性組件（環節）或有滯後(delay)組件，具有抑制誤差的作用， 其變化總是落後於誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化「超前」，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應該是零。這就是說，在控制器中僅引入 「比例」項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是「微分項」，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能 夠提前使抑制誤差的控製作用等於零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調。所以對有較大慣性或滯後的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統在 調節過程中的動態特性。
5、PID控制器的參數整定
PID控制器的參數整定是控制系統設計的核心內容。它是根據被 控過程的特性確定PID控制器的比例系數、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。它主要是 依據系統的數學模型，經過理論計算確定控制器參數。這種方法所得到的計算數據未必可以直接用，還必須通過工程實際進行調整和修改。二是工程整定方法，它主 要依賴工程經驗，直接在控制系統的試驗中進行，且方法簡單、易於掌握，在工程實際中被廣泛採用。PID控制器參數的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應 曲線法和衰減法。三種方法各有其特點，其共同點都是通過試驗，然後按照工程經驗公式對控制器參數進行整定。但無論採用哪一種方法所得到的控制器參數，都需 要在實際運行中進行最後調整與完善。現在一般採用的是臨界比例法。利用該方法進行 PID控制器參數的整定步驟如下：(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統工作；(2)僅加入比例控制環節，直到系統對輸入的階躍響應出現臨界振盪， 記下這時的比例放大系數和臨界振盪周期；(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數。
在實際調試中，只能先大致設定一個經驗值，然後根據調節效果修改。
對於溫度系統：P（%）20--60，I（分）3--10，D（分）0.5--3
對於流量系統：P（%）40--100，I（分）0.1--1
對於壓力系統：P（%）30--70，I（分）0.4--3
對於液位系統：P（%）20--80，I（分）1--5
參數整定找最佳，從小到大順序查
先是比例後積分，最後再把微分加
曲線振盪很頻繁，比例度盤要放大
曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳
曲線偏離回復慢，積分時間往下降
曲線波動周期長，積分時間再加長
曲線振盪頻率快，先把微分降下來
動差大來波動慢。微分時間應加長
理想曲線兩個波，前高後低4比1
一看二調多分析，調節質量不會低