研究仿真一种PID制约仿真实现

论文导读：化方法不能满足要求，阶跃信号在突变时，源于：论文的基本格式www.7ctime.com导数应为无穷大。为此，本文基于“能量补偿”思想，提出了一种改进的离散化阶跃信号的建立方法，并应用于PID控制系统中。仿真结果表明，该改进的离散化阶跃信号方法具有可行性。在图1中，用字母P、I、D分别表示比例、积分、微分环节，这三个环节通过
摘要：由于阶跃信号在突变时，其导数为无穷大，实现PID控制仿真的过程中，传统的阶跃信号离散化方法，不能有效地体现这一点，本文提出一种改进的阶跃信号离散化方法，基于“能量补偿”思想，并通过实例验证，该方法能有效地减少仿真误差。
关键词：PID控制；计算机仿真；改进型离散阶跃信号
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1引言
PID控制是“比例-积分-微分控制”的简称。由于其可以在不需要了解被控对象内部机理的情况下，也可实现“稳、准、快”的控制目的，且易于改进，以及具有自动调节、抗干扰、等诸多优势，使得PID控制在工业现场获得了广泛的应用。仿真是将所设计的控制系统应用于实际生产过程前，进行验证的一种有效手段。在PID控制系统仿真的实现过程中，需要对时域信号进行离散化。由于阶跃信号的特殊性，传统的离散化方法不能满足要求，阶跃信号在突变时，源于：论文的基本格式www.7ctime.com
导数应为无穷大。为此，本文基于“能量补偿”思想，提出了一种改进的离散化阶跃信号的建立方法，并应用于PID控制系统中。仿真结果表明，该改进的离散化阶跃信号方法具有可行性。
在图1中，用字母P、I、D分别表示比例、积分、微分环节，这三个环节通过并联方式组成PID控制器；PID控制器的输出为u（t），u（t）输入到执行器，执行器作用于被控对象，从而引起被控值的改变；取得被控对象的“被控值”，反馈回去，与设定值进行减法比较，所得结果即为偏差e（t）；偏差e（t）是被控值与设定值的“差”，如何处理偏差？于是出现了PID运算，PID控制器不断对偏差e（t）进行PID运算，不断地矫正输出u（t），使“被控制”和“设定值”趋于相等（如果系统稳定的话）。如果系统处在稳态，事实上是处在动态平衡状态，当出现干扰、设定值改变等情况，造成偏差e（t）的绝对值过大，则在减法比较器、PID控制器环节的共同作用下，可使偏差具有向零靠近的趋势。负反馈控制也称偏差控制。