聊聊数字PID控制和调节器那些事

来源：化工活动家公众号
作者：JokerJohn
整定过PID调节器参数的人都有这样的体会：有的控制系统经多次参数整定效果仍不明显，感觉用常规PID难以进行控制；但有时通过操作人员的综合观察，凭借他们的经验，采取适当的对策及调整，往往就能投入自动控制。这一过程就是借助人工经验和模仿操作人员思维的结果，这可算是最原始的人工智能控制了。

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PID调节器的人工智能控制及自整定功能，就是采用微处理器来模拟人的逻辑思维和判断决策，即采用在控制工程师和熟练操作人员的经验基础上开发的控制软件，使PID调节器实时地模仿人的思维及控制动作来完成控制任务。PID调节器采用的人工智能控制及PID参数自整定控制算法有：自适应控制、模糊控制。各厂产品采用的算法不尽相同，各有千秋，但都离不开作为基础的常规PID算法。
数字PID控制调节器都是采用数字PID控制算法。数字控制是一种采样控制，每个被控变量的测量值，隔一定时间要与给定值比较一次，按照预定的控制算法得到输出值，还要把它保留至下一次采样时刻。数字PID控制系统如下图所示。

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采用数字PID控制时，P作用只能采样进行，I作用须通过数值积分，D作用须通过数值微分。在数字PID控制算法中，比例作用仍然是最基本的控制作用。除进行时间采样外，比例作用的算法与模拟PID控制算法没有差别。数字PID的三个控制作用是相互独立的，可以分别设置及整定，三个参数可以在更大范围内选择。
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