第五章PID控制算法

第5章PID控制算法主要內(nèi)容§5.1PID控制原理與程序流程§5.2標(biāo)準(zhǔn)PID算法的改進(jìn)§5.3數(shù)字PID參數(shù)的選擇§5.4數(shù)字PID的工程實(shí)現(xiàn)5.1PID控制原理與程序流程過程控制的基本概念采用模擬或數(shù)字控制方式對生產(chǎn)過程的某一或某些物理參數(shù)進(jìn)行的自動控制。模擬控制系統(tǒng)微機(jī)過程控制系統(tǒng)數(shù)字控制系統(tǒng)DDC模擬控制系統(tǒng)被控量的值由傳感器或變送器來檢測，這個值與給定值進(jìn)行比較，得到偏差，模擬調(diào)節(jié)器依一定控制規(guī)律使操作變量變化，以使偏差趨近于零，其輸出通過執(zhí)行器作用于過程?？刂埔?guī)律用對應(yīng)的模擬硬件來實(shí)現(xiàn)，控制規(guī)律的修改需要更換模擬硬件。微機(jī)過程控制系統(tǒng)以微型計算機(jī)作為控制器?？刂埔?guī)律的實(shí)現(xiàn)，是通過軟件來完成的。改變控制規(guī)律，只要改變相應(yīng)的程序即可。數(shù)字控制系統(tǒng)DDCDDC(DirectDigitalCongtrol)系統(tǒng)是計算機(jī)用于過程控制的最典型的一種系統(tǒng)。通過過程輸入通道對一個或多個物理量進(jìn)行檢測，并根據(jù)確定的控制規(guī)律(算法)進(jìn)行計算，通過輸出通道直接去控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使各被控量達(dá)到預(yù)定的要求。由于計算機(jī)的決策直接作用于過程，故稱為直接數(shù)字控制。DDC系統(tǒng)也是計算機(jī)在工業(yè)應(yīng)用中最普遍的一種形式。5.1.2模擬PIDPID調(diào)節(jié)器是一種線性調(diào)節(jié)器，它將給定值r(t)與實(shí)際輸出值c(t)的偏差的比例(P)、積分(I)、微分(D)通過線性組合構(gòu)成控制量，對控制對象進(jìn)行控制。

5.1.2模擬PID調(diào)節(jié)器執(zhí)行器對象測量變送repvu調(diào)節(jié)器的作用一種控制手段.目的是讓被調(diào)參數(shù)回到設(shè)定值.qy它有自身的調(diào)節(jié)規(guī)律.輸出信號隨輸入信號變化的規(guī)律5.1.2模擬PIDPID控制P:比例(proportional)I:積分(integral)D:微分(derivative)應(yīng)用最廣泛目前已有成熟產(chǎn)品.5.1.2模擬PIDPID調(diào)節(jié)器的微分方程5.1.2模擬PIDPID調(diào)節(jié)器的傳輸函數(shù)比例調(diào)節(jié)(P)比例增益P的調(diào)節(jié)規(guī)律輸出信號與輸入偏差信號e成比例關(guān)系調(diào)節(jié)器輸出比例增益偏差相對于起始值U0的增量.e=0時,u=u0傳遞函數(shù)比例調(diào)節(jié)(P)作用特點(diǎn)無慣性、無遲延、動作快,而且調(diào)節(jié)動作的方向正確,有差調(diào)節(jié).比例系數(shù)越小，殘差越大。比例系數(shù)過大，系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)變壞，引起被控量震蕩甚至閉環(huán)不穩(wěn)定。積分調(diào)節(jié)(I)積分調(diào)節(jié)規(guī)律（I）調(diào)節(jié)器的輸出信號的變化速度du/dt與偏差e成正比調(diào)節(jié)器輸出調(diào)節(jié)器輸入：偏差積分速度傳遞函數(shù)積分調(diào)節(jié)(I)積分調(diào)節(jié)的作用特點(diǎn)（1）無差調(diào)節(jié)（優(yōu)點(diǎn)）。當(dāng)偏差e＝0時調(diào)節(jié)器的變化速度為零。即輸出不變。無殘差。調(diào)節(jié)閥可停留在新的開度上穩(wěn)定不變。積分調(diào)節(jié)(I)積分調(diào)節(jié)的作用特點(diǎn)（2）穩(wěn)定性差。傳遞函數(shù)根據(jù)奈氏穩(wěn)定判據(jù)，分母含有積分環(huán)節(jié)。存在零根，系統(tǒng)不穩(wěn)定。因此，I一般不單獨(dú)使用。積分調(diào)節(jié)(I)積分調(diào)節(jié)的作用特點(diǎn)（3）積分作用較小將減慢消除靜差的過程，但可減小超調(diào)，提高穩(wěn)定性。積分作用過強(qiáng)，雖然加快了消除靜差的過程，但是降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所以，積分作用的強(qiáng)弱必須根據(jù)對象特性來選定，對滯后不大的系統(tǒng)，積分作用可以強(qiáng)一些，對滯后較大的系統(tǒng)，積分作用弱一些。比例積分調(diào)節(jié)(PI)PI調(diào)節(jié)規(guī)律利用P：快速消除干擾（快速性）利用I：消除殘差積分時間比例帶粗調(diào)細(xì)調(diào)比例積分微分調(diào)節(jié)(PID)微分作用（D）輸出與輸入偏差e的變化速率成正比調(diào)節(jié)器輸出偏差微分速度傳遞函數(shù)比例積分微分調(diào)節(jié)(PID)微分作用（D）輸出與偏差e的變化速率成正比比例作用（P）積分作用（I）以系統(tǒng)當(dāng)前偏差的方向和大小進(jìn)行調(diào)節(jié)避免系統(tǒng)出現(xiàn)很大的偏差后再開始動作。超前調(diào)節(jié)功能將危險扼殺在“搖籃”里問題：調(diào)節(jié)時，只使用微分作用能達(dá)到預(yù)期控制效果嗎？一般不能PID調(diào)節(jié)器各校正環(huán)節(jié)的作用1、比例環(huán)節(jié)：即時成比例地反應(yīng)控制系統(tǒng)的偏差信號e(t)，偏差一旦產(chǎn)生，調(diào)節(jié)器立即產(chǎn)生控制作用以減小偏差。2、積分環(huán)節(jié)：主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度。積分作用的強(qiáng)弱取決于積分時間常數(shù)TI，TI越大，積分作用越弱，反之則越強(qiáng)。3、微分環(huán)節(jié)：能反應(yīng)偏差信號的變化趨勢(變化速率)，并能在偏差信號的值變得太大之前，在系統(tǒng)中引入一個有效的早期修正信號，從而加快系統(tǒng)的動作速度，減小調(diào)節(jié)時間。5.1.3數(shù)字PID控制器模擬PID控制規(guī)律的離散化數(shù)字PID控制器的差分方程注：這里u0為初始值，一般為0。數(shù)字PID常用的控制方式1、P控制2、PI控制3、PD控制4、PID控制注：這里u0為初始值，一般為0。概念一：位置式PID數(shù)字PID算式上式簡化如下積分系數(shù)微分系數(shù)+u0+u0概念一：位置式PID數(shù)字PID算式分析：1）積分項(xiàng)計算繁瑣，占內(nèi)存太多。2）其輸出與閥位一一對應(yīng)，故稱：位置式。3）每次輸出需要計算閥的絕對位置。能準(zhǔn)確定位。但誤動作危害大+u0概念二：增量式PID數(shù)字PID算式概念二：增量式PID數(shù)字PID算式分析：2）數(shù)據(jù)存儲所需空間少。1）每次都在上一閥位計算增量，故稱：增量式。3）誤動作危害少。不易引起積分飽和。手/自動切換方便。保存3個采樣值位置式、增量式PID控制示意圖位置式PID程序流程圖方法一：開始返回Ui=Ki*e(k)+Ui1Ud=Kd*(e(k)-e(k-1))e(k)=Tset-TceUp=Kp*e(k)e(k-1))=e(k)U(k)=Up+Ui+Ud位置式PID程序流程圖方法二：位置式PID程序（一）/********************************************標(biāo)準(zhǔn)PID控制算法(直接計算)應(yīng)先定義：#defineKp? //比例系數(shù)#defineKi?//積分系數(shù)#defineKd?//微分系數(shù)intPID_MAX;//PID_MAX即是輸入控制量u(t)的最大值intlast_error; //上次誤差floatI_term; //前面溫差和則：輸入控制量u(t)＝PID(目標(biāo)值,測量值)********************************************/位置式PID程序（一）intPID(intSet_value,intReal_value)//標(biāo)準(zhǔn)PID控制算法{interror; floatP_term,D_term; intpid_out; error=Set_value-Real_value;//誤差量

P_term=Kp*error; //比例量

I_term+=Ki*error; //積分量

if(I_term>PID_MAX)I_term=PID_MAX; //限定積分量上限

elseif(I_term<0)I_term=0; //限定積分量下限

D_term=Kd*(error-last_error); //微分量

last_error=error; //緩存當(dāng)前誤差量

pid_out=(signedint)(P_term+I_term+D_term); //PID控制量計算

if(pid_out>PID_MAX)pid_out=PID_MAX;//控制量上限=PID_MAX elseif(pid_out<0)pid_out=0; //控制量下限=0return(pid_out); }位置式PID程序（二）/********************************************積分分離PID控制算法(即：上一次輸出值+增量，特點(diǎn)：減少了超調(diào)量，即輸出不會超出目標(biāo)值)應(yīng)先定義：#defineKp? //比例系數(shù)#defineKi?//積分系數(shù)#defineKd?//微分系數(shù)intPID_MAX;//PID_MAX即是輸入控制量u(t)的最大值intUk1=0,ek1=0,ek2=0;則：輸入控制量u(t)＝PID(目標(biāo)值,測量值)********************************************/位置式PID程序（二）intPID(intSet_value,intReal_value)//積分分離PID控制算法{ intek,Uk; floatUp,Ui,Ud;

ek=Set_value-Real_value;//誤差量

Up=Kp*(ek-ek1); //比例量

if(Up>PID_MAX)Up=PID_MAX; //限定積分量上限

elseif(Up<0)Up=0; //限定積分量下限

Ui=Ki*ek; //積分量

//if(Ui>PID_MAX)Ui=PID_MAX; //限定積分量上限

//elseif(Ui<0)Ui=0; //限定積分量下限

位置式PID程序（二）Ud=Kd*(ek-2*ek1+ek2); //微分量 Uk=(signedint)(Uk1+Up+Ui+Ud); //PID控制量計算

if(Uk>PID_MAX)Uk=PID_MAX; //控制量上限=PID_MAX elseif(Uk<0)Uk=0; //控制量下限=0ek2=ek1;ek1=ek;Uk1=Uk; return(Uk);}

注意理解增量式PID更常用。計算機(jī)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)離散PID。但離散PID不一定非要用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)。計算機(jī)系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)其他形式的控制算法。數(shù)字PID算式微分項(xiàng)的改進(jìn)不完全微分型PID控制算法標(biāo)準(zhǔn)PID算法的改進(jìn)

PID調(diào)節(jié)器的微分作用對于克服系統(tǒng)的慣性、減少超調(diào)、抑制振蕩起著重要的作用。但是在數(shù)字PID調(diào)節(jié)器中，微分部分的調(diào)節(jié)作用并不是很明顯，甚至沒有調(diào)節(jié)作用。我們可以從離散化后的計算公式中分析出微分項(xiàng)的作用。當(dāng)e（k）為階躍函數(shù)時，微分輸出依次為KPTD/T,0,0…

即微分項(xiàng)的輸出僅在第一個周期起激勵作用，對于時間常數(shù)較大的系統(tǒng)，其調(diào)節(jié)作用很小，不能達(dá)到超前控制誤差的目的。而且在第一個周期微分作用太大，在短暫的輸出時間內(nèi)，執(zhí)行器達(dá)不到應(yīng)有的相應(yīng)開度，會使輸出失真。

相反，對于頻率較高的干擾，信號又比較敏感，容易引起控制過程振蕩，降低調(diào)節(jié)品質(zhì)，因此，我們需要對微分項(xiàng)進(jìn)行改進(jìn)。主要有以下兩種方法：

(1)不完全微分PID控制算法

(2)微分先行PID控制算式(1)不完全微分PID控制算法在PID控制輸出串聯(lián)一階慣性環(huán)節(jié)，這就組成了不完全微分PID控制器。一階慣性環(huán)節(jié)Df(s)的傳遞函數(shù)為作用：消除高頻干擾，延長微分作用的時間如何來實(shí)現(xiàn)的呢？由①②聯(lián)立可得：其中：(2)微分先行PID控制算式

為了避免給定值的升降給控制系統(tǒng)帶來沖擊，如超調(diào)量過大，調(diào)節(jié)閥動作劇烈，可采用微分先行PID控制方案。

它和標(biāo)準(zhǔn)PID控制的不同之處在于，只對被控量y(t)微分，不對偏差e(t)微分，這樣，在改變給定值時，輸出不會改變，而被控量的變化，通常是比較緩和的。這種輸出量先行微分控制適用于給定值頻繁升降的系統(tǒng)，可以避免給定值升降時所引起的系統(tǒng)振蕩，明顯地改善了系統(tǒng)的動態(tài)特性。標(biāo)準(zhǔn)PID算法的改進(jìn)—積分項(xiàng)的改進(jìn)(1)抗積分飽和(2)消除積分不靈敏區(qū)積分的作用？消除殘差，提高精度積分限幅法因長時間出現(xiàn)偏差或偏差較大，計算出的控制量有可能溢出，或小于零。所謂溢出就是計算機(jī)運(yùn)算得出的控制量u(k)超出D/A轉(zhuǎn)換器所能表示的數(shù)值范圍。一般執(zhí)行機(jī)構(gòu)有兩個極限位置，如調(diào)節(jié)閥全開或全關(guān)。設(shè)u(k)為FFH時，調(diào)節(jié)閥全開；反之，u(k)為00H時，調(diào)節(jié)閥全關(guān)。如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)已到極限位置，仍然不能消除偏差時，由于積分作用，盡管計算PID差分方程式所得的運(yùn)算結(jié)果繼續(xù)增大或減小，但執(zhí)行機(jī)構(gòu)已無相應(yīng)的動作，這就稱為積分飽和。

當(dāng)出現(xiàn)積分飽和時，勢必使超調(diào)量增加，控制品質(zhì)變壞。作為防止積分飽和的辦法之一，可對計算出的控制量u(k)限幅，同時，把積分作用切除掉。若以8位D/A為例，則有當(dāng)u(k)＜00H時，取u(k)=0

當(dāng)u(k)＞FFH時，取u(k)=FFH積分分離

在過程的啟動、結(jié)束或大幅度增減設(shè)定值時，短時間內(nèi)系統(tǒng)輸出有很大的偏差，會造成PID運(yùn)算的積分積累。由于系統(tǒng)的慣性和滯后，在積分累積項(xiàng)的作用下，往往會產(chǎn)生較大的超調(diào)和長時間的波動。特別對于溫度、成份等變化緩慢的過程，這一現(xiàn)象更為嚴(yán)重。為此，可采用積分分離措施：偏差e(k)較大時，取消積分作用；偏差e(k)較小時,將積分作用投入。對于積分分離，應(yīng)該根據(jù)具體對象及控制要求合理的選擇閾值β

若β值過大，達(dá)不到積分分離的目的；若β值過小，一旦被控量y(t)無法跳出各積分分離區(qū)，只進(jìn)行PD控制，將會出現(xiàn)殘差。消除積分不靈敏區(qū)積分不靈敏區(qū)產(chǎn)生的原因：由于計算機(jī)字長的限制，當(dāng)運(yùn)算結(jié)果小于字長所能表示的數(shù)的精度，計算機(jī)就作為“零”將此數(shù)丟掉。當(dāng)計算機(jī)的運(yùn)行字長較短，采樣周期T也短，而積分時間TI又較長時，ΔuI(k)容易出現(xiàn)小于字長的精度而丟數(shù)，此積分作用消失，這就稱為積分不靈敏區(qū)。（舉例）某溫度控制系統(tǒng)，溫度量程為0至1275℃，A/D轉(zhuǎn)換為8位，并采用8位字長定點(diǎn)運(yùn)算。設(shè)KP=1,T=1S,TI=10s,e(k)=50℃

為了消除積分不靈敏區(qū)，通常采用以下措施：①增加A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)，加長運(yùn)算字長，這樣可以提高運(yùn)算精度。②當(dāng)積分項(xiàng)ΔuI(k)連續(xù)n次出現(xiàn)小于輸出精度ε的情況時，不要把它們作為“零”舍掉，而是把它們一次次累加起來，直到累加值SI大于ε時，才輸出SI，同時把累加單元清零。如果偏差e(k)＜50℃，則ΔuI(k)＜1，計算機(jī)就作為“零”將此數(shù)丟掉，控制器就沒有積分作用。只有當(dāng)偏差達(dá)到50℃時，才會有積分作用。

5.3數(shù)字PID參數(shù)的選擇采樣周期的選擇數(shù)字控制系統(tǒng)就其本質(zhì)來說是一種采樣控制系統(tǒng)，因此，合理選擇采樣周期T，是設(shè)計數(shù)字控制器的關(guān)鍵問題之一。首先要考慮的因素系統(tǒng)的穩(wěn)定性決定采樣周期的最大值Tmax微機(jī)執(zhí)行控制程序所耗費(fèi)的時間決定采樣周期的最小值Tmin采樣定理指出：而所以其次要考慮以下各方面的因素

①給定值的變化頻率:變化頻率越高，采樣頻率就應(yīng)越高;②被控對象的特性：被控對象是快速變化的還是慢變的;③執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型：執(zhí)行機(jī)構(gòu)的慣性大，采樣周期應(yīng)大;④控制算法的類型：采用太小的T會使得PID算法的微分積分作用很不明顯；控制算法也需要計算時間。

⑤控制的回路數(shù)。Tj指第j回路控制程序執(zhí)行時間和輸入輸出時間。數(shù)字PID參數(shù)的整定方法調(diào)節(jié)器執(zhí)行器對象測量變送repvuqy第一步：以廣義被控對象設(shè)計合理，運(yùn)行正常狀況下第二步：選擇好調(diào)節(jié)規(guī)律第三步：整定調(diào)節(jié)器的參數(shù)設(shè)計的核心內(nèi)容數(shù)字PID參數(shù)的整定方法什么是參數(shù)整定？

根據(jù)被控過程的特性確定最優(yōu)比例帶δ、積分時間Ti、微分時間Td達(dá)到最佳控制效果調(diào)節(jié)處數(shù)字PID參數(shù)的整定方法一般意義上的最佳調(diào)節(jié)過程在階躍擾動作用下，被調(diào)量的波動具有衰減率0.75～0.9，保證系統(tǒng)有一定的穩(wěn)定裕量。在上述前提下，盡量滿足穩(wěn)態(tài)誤差、最大動態(tài)偏差和過渡過程時間等其他指標(biāo)。0.90.75數(shù)字PID參數(shù)的整定方法如何尋求最佳的PID參數(shù)？理論計算整定法簡易工程整定法擴(kuò)充臨界比例度法擴(kuò)充響應(yīng)曲線法歸一參數(shù)整定法參數(shù)自整定

2.按簡易工程法整定PID參數(shù)(1)擴(kuò)充臨界比例度法

①選擇一個足夠短的采樣周期，具體地說就是選擇采樣周期為被控對象純滯后時間的十分之一以下。

②用選定的采樣周期使系統(tǒng)工作。這時，數(shù)字控制器去掉積分作用和微分作用，只保留比例作用。然后逐漸增大比例系數(shù)KP，直到系統(tǒng)發(fā)生持續(xù)等幅振蕩。記下使系統(tǒng)發(fā)生振蕩的臨界比例度Kk及系統(tǒng)的臨界振蕩周期Tk。③選擇控制度。④根據(jù)選定的控制度，查表5-3-2，求得T、KP、TI、TD的值。(2)擴(kuò)充響應(yīng)曲線法

在模擬控制系統(tǒng)中，可用響應(yīng)曲線法代替臨界比例度法一樣，在DDC中也可以用擴(kuò)充響應(yīng)曲線法代替擴(kuò)充臨界比例度法。用擴(kuò)充響應(yīng)曲線法整定T和KP、TI、TD的步驟如下。

①數(shù)字控制器不接入控制系統(tǒng)，讓系統(tǒng)處于手動操作狀態(tài)下，將被調(diào)量調(diào)節(jié)到給定值附近，并使之穩(wěn)定下來。然后突然改變給定值，給對象一個階躍輸入信號。

②用記錄儀表記錄被調(diào)量在階躍輸入下的整個變化過程曲線，此時近似為一個一階慣性加純滯后環(huán)節(jié)的響應(yīng)曲線。

③在曲線最大斜率處作切線，求得滯后時間τ，被控對象時間常數(shù)Tτ以及它們的比值Tτ／T，查表5-3-3，即可得數(shù)字控制器的KP、TI、TD及采樣周期T。

(3)歸一參數(shù)整定法除了上面講的一般的擴(kuò)充臨界比例度法而外，Roberts,P.D在1974年提出一種簡化擴(kuò)充臨界比例度整定法。由于該方法只需整定一個參數(shù)即可，故稱其歸一參數(shù)整定法。已知增量型PID控制的公式為：

如令T=0.1Tk;TI=0.5Tk;TD=0.125Tk。式中Tk為純比例作用下的臨界振蕩周期。則:Δu(k)=KP〔2.45e(k)-3.5e(k-1)+1.25e(k-2)〕

這樣，整個問題便簡化為只要整定一個參數(shù)KP。改變KP，觀察控制效果，直到滿意為止。該法為實(shí)現(xiàn)簡易的自整定控制帶來方便。數(shù)字PID參數(shù)口訣參數(shù)整定找最佳，從小到大順序查先是比例后積分，最后再把微分加曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳曲線偏離回復(fù)慢，積分時間往下降曲線波動周期長，積分時間再加長曲線振蕩頻率快，先把微分降下來動差大來波動慢。微分時間應(yīng)加長理想曲線兩個波，前高后低4比1一看二調(diào)多分析，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會低5．4數(shù)字PID控制的工程實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制器的算法程序可被所有的控制回路公用，而各控制回路提供的原始數(shù)據(jù)不同，因此，必須為每個回路提供一段內(nèi)存數(shù)據(jù)區(qū)，以便存放參數(shù)。在設(shè)計公共子程序時，應(yīng)考慮各種工程實(shí)際問題，使之含有各種功能，以便用戶選擇。一、給定值處理

1、選擇給定值SV――通過選擇軟開關(guān)CL/CR和CAS/SCC選擇：內(nèi)給定狀態(tài)――給定值由操作員設(shè)置外給定狀態(tài)――給定值來自外部，通過軟開關(guān)CAS/SCC選擇：串級控制――給定值SVS來自主調(diào)節(jié)模塊

SCC控制――給定值SVS來自上位計算機(jī)2、給定值變化率限制――變化率的選取要適中二、被控量處理

1、被控量超限報警：當(dāng)PV>PH(上限值)時，則上限報警狀態(tài)(PHA)為“1”；當(dāng)PV<PL(下限值)時，則下限報警狀態(tài)(PLA)為“1”。為了不使PHA/PLA的狀態(tài)頻率改變，可以設(shè)置一定的報警死區(qū)(HY)。

2、被控量變化率限制――變化率的選取要適中偏差處理分為：計算偏差、偏差報警、非線性特性和輸入補(bǔ)償。三、偏差處理計算偏差根據(jù)正/反作用方式（D/R）計算偏差DV，即：當(dāng)D/R=0，代表正作用，此時偏差

DV+=CPV-CSV

當(dāng)D/R=1，代表反作用，此時偏差

DV-=CSV-CPV偏差報警對于控制要求高的對象，不僅要設(shè)置被控制量PV的上、下限報警，而且要設(shè)置偏差報警。當(dāng)偏差絕對值大于DL時，則偏差報警狀態(tài)DLA為1.輸入補(bǔ)償根據(jù)輸入補(bǔ)償方式ICM的四種狀態(tài)，決定偏差輸出CDV。

ICM=0，無補(bǔ)償，CDV=DVCICM=1，加補(bǔ)償，CDV=DVC+ICVICM=2，減補(bǔ)償，CDV=DVC-ICVICM=3，置換補(bǔ)償，CDV=ICV非線性特性控制算法的實(shí)現(xiàn)當(dāng)軟開關(guān)DV/PV切向DV位置時，則選用偏差微分方式；當(dāng)軟開關(guān)DV/PV切向PV位置時，則選用測量(即被控量)微分方式控制量處理輸出補(bǔ)償根據(jù)輸出補(bǔ)償方式OCM的四種狀態(tài)，決定控制量輸出OCM=0，無補(bǔ)償OCM=1，加補(bǔ)償OCM=2，減補(bǔ)償OCM=3，置換補(bǔ)償變化率限制控制量的變化率MR的選取要適中，過小會使操作緩慢，過大則達(dá)不到限制的目的。輸出保持當(dāng)軟開關(guān)FH／NH切向NH位置時，現(xiàn)時刻的控制量u(k)等于前一時刻的控制量u(k-1)，也就是說，輸出控制量保持不變。當(dāng)軟開關(guān)FH／NH切向FH位置時，又恢復(fù)正常輸出方式。軟開關(guān)FH／NH狀態(tài)一般來自系統(tǒng)安全報警開關(guān)。安全輸出當(dāng)軟開關(guān)FS／NS切向NS位置時，現(xiàn)時刻的控制量等于預(yù)置的安全輸出量MS。當(dāng)軟開關(guān)FS／NS切向FS位置時，又恢復(fù)正常輸出方式。軟開關(guān)FS／NS狀態(tài)一般來自系統(tǒng)安全報警開關(guān)。自動/手動切換一、軟自動/軟手動當(dāng)軟開關(guān)SA/SM切向SA位置時，系統(tǒng)處于正常的自動狀態(tài)，稱為軟自動(SA)；當(dāng)軟開關(guān)SA/SM切向SM位置時，控制量來自操作鍵盤或上位計算機(jī)，稱為軟手動(SM)。一般在調(diào)試階段，采用軟手動(SM)方式。二、控制量限幅――對控制量MV進(jìn)行上、下限限處理,使得MH≤MV≤ML.自動/手動切換自動方式微機(jī)化控制系統(tǒng)的基本工作方式。手操方式在系統(tǒng)調(diào)試、測試時，用來調(diào)整輸出控制值。自動/手動切換控制的基本功能是：①在手操方式時，能通過一定的手動操作來方便、準(zhǔn)確地調(diào)整輸出值；②能實(shí)現(xiàn)手動-自動的無擾動切換。自動/手動切換三、自動/手動當(dāng)開關(guān)處于HA位置時，控制量MV通過D/A輸出，稱為自動狀態(tài)(HA)狀態(tài))；當(dāng)開關(guān)處于HM位置時，手動操作器對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行操作，稱為手動狀態(tài)(HM狀態(tài))。四、無平衡無擾動切換1、