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技術(shù)文章

西門子S7-200PLV的PID控制算法中的一個(gè)問題

閱讀:1706          發(fā)布時(shí)間:2015-10-29

西門子S7-200PLV的PID控制算法中的一個(gè)問題

請(qǐng)問PID控制中,當(dāng)輸出超出范圍后執(zhí)行  MX = 1.0 - (MPn + MDn ) 和MX = - (MPn + MDn),這兩條算法的作用是什么呢?"
答:這兩個(gè)公式用來對(duì)PID的輸出限幅。S7-200的系統(tǒng)手冊(cè)的PID“變量和范圍"中有下面的內(nèi)容:
“輸出變量是由PID運(yùn)算產(chǎn)生的,所以在每一次PID運(yùn)算完成之后,需更新回路表中的輸出值,輸出值被限定在0.0~1.0之間。
如果使用積分控制,積分項(xiàng)前值要根據(jù)PID運(yùn)算結(jié)果更新。這個(gè)更新了的值用作下一次PID運(yùn)算的輸入,當(dāng)計(jì)算輸出值超過范圍(大于1.0或小于0.0),那么積分項(xiàng)前值必須根據(jù)下列公式進(jìn)行調(diào)整:
MX=1.0 –(MPn + MDn)   當(dāng)計(jì)算輸出Mn > 1.0

MX= –(MPn + MDn)      當(dāng)計(jì)算輸出Mn < 0.0
其中:
MX是調(diào)整過的偏差的數(shù)值
MPn是在采樣時(shí)間n時(shí)回路輸出比例項(xiàng)數(shù)值
MDn是在采樣時(shí)間n時(shí)回路輸出微分項(xiàng)數(shù)值
Mn是在采樣時(shí)間n時(shí)回路輸出數(shù)值"
在系統(tǒng)手冊(cè)的積分項(xiàng)部分,對(duì)積分項(xiàng)公式中的MX的解釋如下:“MX是在采樣時(shí)刻n–1時(shí)的積分項(xiàng)的數(shù)值(也稱為積分和或偏差)。"
“積分和(MX)是所有積分項(xiàng)前值之和。在每次計(jì)算出MIn之后,都要用MIn去更新MX。"
可見可以將MX視為PID的輸出的積分部分MIn。PID的輸出Mn= MPn + MIn + MDn= MPn + MX + MDn
上面的兩個(gè)公式實(shí)際上是用來對(duì)PID的輸出限幅的。
當(dāng)Mn > 1.0時(shí),令Mn = MPn + MX + MDn= 1.0,所以MX=1.0 –(MPn + MDn)
當(dāng)Mn > 0.0時(shí),令Mn = MPn + MX + MDn= 0.0,所以MX= –(MPn + MDn) 

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