数字PID控制为何采用积分分离

Question

如题所述

Answer 1

在基本PID控制中，当有较大幅度的扰动或大幅度改变给定值时， 由于此时有较大的偏差，以及系统有惯性和滞后，故在积分项的作用下，往往会产生较大的超调量和长时间的波动。特别是对于温度、成份等变化缓慢的过程，这一现象将更严重。为此可以采用积分分离措施，即偏差较大的时，取消积分作用；当偏差较小时才将积分作用投入。 　　另外积分分离的阈值应视具体对象和要求而定。若阈值太大，达不到积分分离的目的，若太小又有可能因被控量无法跳出积分分离区，只进行PD控制，将会出现残差。

Answer 2

PID控制中的积分作用主要是消除静态误差，使控制精度更高。但是，在控制过程中很可能引起系统的超调，严重的话会引起系统的震荡。因此，引入积分分离控制，其基本思想是：当被控量和设定的值偏差比较大时，取消积分环节，这是因为积分作用会使系统的温度性降低，超调量增加；当被控量接近给定值时，引入积分环节，以便消除静差，提高控制精度。