采样数据:X1,X2,X3...,X(k−1),XkX_1,X_2,X_3...,X_(k-1),X_kX1,X2,X3...,X(k−1),Xk
Ek=Sv−XkE_k=S_v-X_kEk=Sv−Xk
(SvS_vSv 是用户设定值)
比例算法:OUTP=Kp∗Ek+OUT0OUT_P=K_p*E_k+OUT_0OUTP=Kp∗Ek+OUT0
积分算法:OUTI=Kp(E1+E2+E3...+Ek)+OUT0OUT_I=K_p(E_1+E_2+E_3...+E_k)+OUT_0OUTI=Kp(E1+E2+E3...+Ek)+OUT0
设 Sk=E1+E2+E3...+EkS_k=E_1+E_2+E_3...+E_kSk=E1+E2+E3...+Ek
则OUTI=Kp∗Sk+OUT0OUT_I=K_p*S_k+OUT_0OUTI=Kp∗Sk+OUT0
积分算法:OUTD=Kp(Ek−Ek−1)+OUT0OUT_D=K_p(E_k-E_{k-1})+OUT_0OUTD=Kp(Ek−Ek−1)+OUT0
设 Dk=Ek−Ek−1D_k=E_k-E_{k-1}Dk=Ek−Ek−1
则OUTI=Kp∗Dk+OUT0OUT_I=K_p*D_k+OUT_0OUTI=Kp∗Dk+OUT0
PID算法的数学模型
T:采样周期/计算周期/控制周期T:采样周期/计算周期/控制周期T:采样周期/计算周期/控制周期
TI:积分时间(常数)T_I:积分时间(常数)TI:积分时间(常数)
TD:微分常数T_D:微分常数TD:微分常数
位置式:
OUTPID=OUTP+OUTI+OUTDOUT_{PID}=OUT_P+OUT_I+OUT_DOUTPID=OUTP+OUTI+OUTD
=(Kp∗Ek)+[Kp∗(T/Ti)∑i=0kEk]+[Kp∗(TD/T)(Ek−Ek−1)]+OUT0=(K_p*E_k)+[K_p*(T/T_i)\sum_{i=0}^kE_k]+[K_p*(T_D/T)(E_k-E_{k-1})]+OUT_0=(Kp∗Ek)+[Kp∗(T/Ti)i=0∑kEk]+[Kp∗(TD/T)(Ek−Ek−1)]+OUT0
增量式:
ΔOUT=OUTk−OUTk−1\Delta OUT=OUT_{k}-OUT_{k-1}ΔOUT=OUTk−OUTk−1
=[Kp∗(Ek−Ek−1)]+[Kp∗(T/Ti)Ek]+[Kp∗(TD/T)(Ek−2Ek−1+Ek−2)]=[K_p*(E_k-E_{k-1})]+[K_p*(T/T_i)E_k]+[K_p*(T_D/T)(E_k-2E_{k-1}+E_{k-2})]=[Kp∗(Ek−Ek−1)]+[Kp∗(T/Ti)Ek]+[Kp∗(TD/T)(Ek−2Ek−1+Ek−2)]