恒溫?fù)u床所處的環(huán)境溫度、箱體容器表面積都會(huì)對整個(gè)控制系統(tǒng)產(chǎn)生一定干擾,且傳統(tǒng) PID 算法無法在線調(diào)整參數(shù),溫控精度不夠理想。本文通過設(shè)計(jì)變速積分和微分先行的改進(jìn)型 PID 控制算法,以改善系統(tǒng)控制效果。
變速積分
常規(guī)PID 控制算法如式(1)中積分系數(shù)Ki 是一個(gè)固定常數(shù) ,主要作用是消除系統(tǒng)余差 ,提高系統(tǒng)控制精度 。在恒溫?fù)u床實(shí)際溫度控制過程中,開始溫度與目標(biāo)溫度相差很大 ,在加熱過程中也會(huì)根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)整設(shè)定值 ,導(dǎo) 致在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)很大偏差。PID 控制器積分作用的存在會(huì)造成對誤差的累積,使控制器輸出可能超過執(zhí)行機(jī)構(gòu)允許的最大動(dòng)作范圍 ,導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生較大的超調(diào) 量 ,這在溫度控制系統(tǒng)中是不允許的。針對這種缺陷,本文選用變速積分改進(jìn)PID算法 ,根據(jù)偏差大小動(dòng)態(tài)改變積分速度 ,在偏差較大時(shí)積分作用應(yīng)減弱甚至降為零,在偏差較小時(shí)則應(yīng)強(qiáng)化積分作用,提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)。變速積分 PID 算法表達(dá)式如式(2)所示。