PID自动控制控制基本原理与控制算法
pid算法的原理和算法
pid算法的原理和算法一、pid算法简介1.概念与作用PID（Proportional-Integral-Derivative，比例-积分-微分）算法是一种广泛应用于工业控制、机器人控制和自动驾驶等领域的控制算法。
它通过计算偏差值与期望值之间的比例、积分和微分，对系统进行调节，使输出信号接近期望值。
2.发展历程PID算法起源于上世纪40年代，由美国工程师Nikola Tesla首次提出。
经过几十年的发展，PID算法已经成为了自动控制领域的基础技术，被广泛应用于各种控制系统中。
二、pid算法原理1.控制思想PID算法基于负反馈控制思想，通过不断调整系统的输入，使输出信号接近期望值。
它主要包括三个部分：比例控制、积分控制和微分控制。
2.数学模型PID算法的数学模型可以表示为：U(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt其中，U(t)表示控制器的输出，Kp、Ki、Kd分别表示比例、积分、微分控制器的系数，e(t)表示系统偏差，t表示时间。
三、pid算法参数调节1.比例系数（Kp）比例系数Kp决定了控制器对偏差的响应速度。
增大Kp可以提高系统的响应速度，但过大的Kp可能导致系统振荡。
2.积分时间常数（Ti）积分时间常数Ti决定了积分控制的作用强度。
增大Ti可以减小系统的超调量，但过大的Ti可能导致系统响应变慢。
3.微分时间常数（Td）微分时间常数Td反映了系统对偏差变化的敏感程度。
增大Td可以提高系统的响应速度和稳定性，但过大的Td可能导致系统噪声放大。
四、pid算法应用领域1.工业控制PID算法在工业控制领域具有广泛应用，如温度控制、速度控制、压力控制等。
2.机器人控制PID算法在机器人控制中发挥着重要作用，如关节控制、姿态控制等。
3.自动驾驶PID算法在自动驾驶领域也有广泛应用，如车辆速度控制、转向控制等。
五、pid算法优化与改进1.模糊控制模糊控制结合了PID算法，通过模糊规则对参数进行实时调整，提高了系统的稳定性和响应速度。
PID控制原理与参数整定方法
PID控制原理与参数整定方法PID控制是一种常用的反馈控制方法，它通过测量控制系统的输出与期望输入之间的差异，计算出一个控制信号来调节控制系统的行为。
PID 控制器的主要参数有比例增益（Proportional），积分时间（Integral）和微分时间（Derivative）。
通过调节这些参数，可以实现对控制系统的动态响应和稳定性的优化。
首先，我们来了解一下PID控制器的工作原理。
PID控制器是基于控制误差和误差的变化率来计算输出控制信号的，它包含三个部分：比例控制项、积分控制项和微分控制项。
比例控制项（P项）以控制误差的比例关系来计算输出信号。
它的计算公式为：P=Kp*e(t)，其中Kp为比例增益，e(t)为控制误差。
比例增益越大，控制器对误差的纠正力度越大，但过大的比例增益会引起震荡。
积分控制项（I项）以控制误差的累积值来计算输出信号。
它的计算公式为：I = Ki * ∫e(t)dt，其中Ki为积分时间，∫e(t)dt为控制误差的累积值。
积分控制项主要用于消除稳态误差，但过大的积分时间会引起超调和不稳定。
微分控制项（D项）以控制误差的变化率来计算输出信号。
它的计算公式为：D = Kd * de(t)/dt，其中Kd为微分时间，de(t)/dt为控制误差的变化率。
微分控制项主要用于抑制系统的震荡和快速响应，但过大的微分时间会引起噪声放大。
接下来，我们来介绍一下PID参数整定的方法。
在实际应用中，PID 参数的选择通常需要经验和试验。
以下是常用的PID参数整定方法。
1.经验设置法：根据经验设置PID参数的初始值，然后根据实际系统的响应进行调整。
这种方法需要经验和实践的积累，适用于经验丰富的控制工程师。
2. Ziegler-Nichols方法：这是一种基于实验步骤响应曲线的整定方法。
该方法通过观察控制系统的临界点，确定比例增益、积分时间和微分时间的初始值，然后通过试探法逐步调整，直到系统达到所需的动态响应。
pid控制的基本原理
pid控制的基本原理PID控制的基本原理。
PID控制是一种常见的控制算法，它可以用来控制各种各样的系统，从家用电器到工业自动化系统都有广泛的应用。
PID控制器是由比例（P）、积分（I）和微分（D）三个部分组成的，它通过对系统的测量值和设定值进行比较，然后计算出一个控制量来调节系统的输出，使系统的实际输出值尽可能地接近设定值。
在本文中，我们将介绍PID控制的基本原理，包括每个部分的作用和如何调节PID参数，以及PID控制在实际系统中的应用。
比例部分（P）是根据系统的测量值和设定值之间的差异来产生一个控制量，它的作用是使系统的输出值与设定值之间的差异尽可能地减小。
比例部分的输出量正比于系统的误差，当误差较大时，比例部分的输出也会相应增加，从而加快系统的响应速度。
然而，比例控制器也存在一个问题，就是会产生静差，即系统的输出值无法完全等于设定值，这时需要积分部分来进行补偿。
积分部分（I）是根据系统的误差累积值来产生一个控制量，它的作用是消除系统的静差，使系统的输出值尽可能地接近设定值。
积分部分的输出量与系统的误差累积值成正比，当系统的误差较大且持续时间较长时，积分部分的输出也会相应增加，从而逐渐减小系统的静差。
然而，积分控制器也存在一个问题，就是会产生超调，即系统的输出值会超过设定值，这时需要微分部分来进行调节。
微分部分（D）是根据系统的误差变化率来产生一个控制量，它的作用是抑制系统的超调，使系统的输出值尽可能地稳定。
微分部分的输出量与系统的误差变化率成正比，当系统的误差变化率较大时，微分部分的输出也会相应增加，从而减小系统的超调。
然而，微分控制器也存在一个问题，就是会放大系统的噪声，这时需要合理设置微分时间常数来平衡系统的响应速度和稳定性。
PID控制器的参数调节是一个重要的问题，它直接影响到系统的性能和稳定性。
通常情况下，可以采用试错法来进行参数调节，即先将积分和微分部分的参数设为零，然后逐步增加它们的值，直到系统的性能和稳定性达到最佳状态。
PID控制原理及参数设定
PID控制原理及参数设定PID控制是一种常用的自动控制算法，它通过反馈控制的方式，根据控制对象的输出与期望目标的差异来调整输入信号，实现对控制对象的稳定控制。
PID控制由比例（P）、积分（I）和微分（D）三部分组成，分别对应了不同的控制机制。
P（比例）控制是指控制信号与误差的线性比例关系，P控制主要用于快速响应系统，能够快速减小误差，但不能完全消除误差。
P控制的公式为：u(t)=Kp*e(t)，其中u(t)表示控制信号，Kp为比例增益，e(t)为误差。
通过调节比例增益Kp的大小，可以控制系统的响应速度。
I（积分）控制是指控制信号与误差的累积关系，I控制主要用于消除系统的稳态误差。
I控制的公式为：u(t) = Ki * ∫e(t)dt，其中Ki为积分增益。
通过调节积分增益Ki的大小，可以控制系统的稳态误差。
D（微分）控制是指控制信号与误差的变化率关系，D控制主要用于抑制系统的超调和震荡。
D控制的公式为：u(t) = Kd * de(t)/dt，其中Kd为微分增益，de(t)/dt为误差的变化率。
通过调节微分增益Kd的大小，可以控制系统的稳定性和响应速度。
根据PID控制的原理，控制信号可以表示为：u(t) = Kp * e(t) +Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt。
其中，e(t)为误差，t为时间。
在实际应用中，PID控制器还需要设置参数，包括比例增益Kp、积分增益Ki和微分增益Kd。
如何设置这些参数是设计一个有效的PID控制器的关键。
参数设定方法有很多种，常用的方法包括经验法、试验法和自整定法等。
经验法是一种基于经验规则的参数设定方法，它根据控制对象的特性和应用经验来选取参数。
经验法比较简单易用，但通常需要根据实际情况进行适当的调整。
试验法是通过试验分析控制对象的动态响应来选取参数，常用的试验方法有阶跃响应法、脉冲响应法和频率响应法等。
试验法的参数设定相对准确，但需要进行一定的试验工作，并且需要对试验数据进行分析。
PID控制原理与控制算法
PID控制原理和控制算法5.1 PID控制原理和程序流程5.1.1过程控制的基本概念过程控制――对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制。
一、模拟控制系统图5-1-1 基本模拟反馈控制回路被控量的值由传感器或变送器来检测，这个值和给定值进行比较，得到偏差，模拟调节器依一定控制规律使操作变量变化，以使偏差趋近于零，其输出通过执行器作用于过程。
控制规律用对应的模拟硬件来实现，控制规律的修改需要更换模拟硬件。
二、微机过程控制系统图5-1-2 微机过程控制系统基本框图以微型计算机作为控制器。
控制规律的实现，是通过软件来完成的。
改变控制规律，只要改变相应的程序即可。
三、数字控制系统DDC图5-1-3 DDC系统构成框图DDC(Direct Digital Congtrol)系统是计算机用于过程控制的最典型的一种系统。
微型计算机通过过程输入通道对一个或多个物理量进行检测，并根据确定的控制规律(算法)进行计算，通过输出通道直接去控制执行机构，使各被控量达到预定的要求。
由于计算机的决策直接作用于过程，故称为直接数字控制。
DDC系统也是计算机在工业使用中最普遍的一种形式。
5.1.2 模拟PID调节器一、模拟PID控制系统组成图5－1－4 模拟PID 控制系统原理框图 二、模拟PID 调节器的微分方程和传输函数 PID 调节器是一种线性调节器，它将给定值r(t)和实际输出值c(t)的偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)通过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制。
1、PID 调节器的微分方程⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=⎰tDI P dt t de T dt t e T t e K t u 0)()(1)()( 式中 )()()(t c t r t e -= u ——调节器的输入信号；e ——测定值和给定值的差值； I T ——积分时间； D T ——微分时间； P K ——调节器放大倍数。
2、PID 调节器的传输函数 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡++==S T S T K S E S U S D D I P 11)()()( 三、PID 调节器各校正环节的作用1、比例环节：即时成比例地反应控制系统的偏差信号e(t)，偏差一旦产生，调节器立即产生控制作用以减小偏差。
pid电机控制算法
pid电机控制算法的概念与基本原理
PID（Proportional-Integral-Derivative）控制算法是一种常用的电机控制算法，它结合了比例控制、积分控制和微分控制的特点，用于调节电机输出信号以使其接近或跟随给定的目标信号。
PID控制算法根据电机的运行状态和误差信号进行计算，并输出一个调节量作用于电机控制系统中的执行器（例如电机驱动器）。
以下是PID控制算法的基本原理：
1. 比例控制（Proportional Control）：比例控制根据当前误差信号的大小与设定目标值之间的差异来产生一个调节量。
调节量与误差成正比，即误差越大，调节量越大。
比例控制提供了快速的响应，但通常无法完全消除稳态误差（即最终误差）。
2. 积分控制（Integral Control）：积分控制通过累积误差信号的时间积分来产生一个调节量。
积分控制主要用于消除稳态误差，即使在达到目标值后仍然存在的小误差。
积分控制可以增加控制系统对慢速和渐变过程的响应能力。
3. 微分控制（Derivative Control）：微分控制根据误差信号的变化率来产生一个调节量。
微分控制用于提供控制系统对快速变化的过程的响应能力，并减少超调和震荡。
微分控制还可以提供对系统动力学行为的预测，以提前调整输出信号。
PID控制算法通过调节比例、积分和微分系数的数值来实现适当的控制性能。
选择合适的参数需要根据具体的电机和控制要求进行实验和调整，以获得稳定性、响应速度和误差补偿的平衡。
需要注意的是，PID控制算法是一种经典的控制算法，在实际应用中可能会因为系统的非线性、时变性等特性而需要进行改进或采用其他高级控制算法来提高性能。
控制系统中PID控制算法的详解
控制系统中PID控制算法的详解在控制系统中，PID控制算法是最常见和经典的控制算法之一。
PID控制算法可以通过对反馈信号进行处理，使得控制系统能够实现稳定、精确的控制输出。
本文将详细介绍PID控制算法的原理、参数调节方法和优化方式。
一、PID控制算法的原理PID控制算法是由三个基本部分组成的：比例控制器、积分控制器和微分控制器。
这三个部分的输入都是反馈信号，并根据不同的算法进行处理，最终输出控制信号，使得系统的输出能够与期望的控制量保持一致。
A. 比例控制器比例控制器是PID控制算法的第一部分，其输入是反馈信号和期望控制量之间的差值，也就是误差信号e。
比例控制器将误差信号与一个比例系数Kp相乘，得到一个控制信号u1，公式如下：u1=Kp*e其中，Kp是比例系数，通过调节Kp的大小，可以改变反馈信号对控制输出的影响程度。
当Kp增大时，控制输出也会随之增大，反之亦然。
B. 积分控制器积分控制器是PID控制算法的第二部分，其输入是误差信号的累积量，也就是控制系统过去一定时间内的误差总和。
积分控制器将误差信号的累积量与一个积分系数Ki相乘，得到一个控制信号u2，公式如下：u2=Ki*∫e dt其中，Ki是积分系数，通过调节Ki的大小，可以改变误差信号积分对控制输出的影响程度。
当Ki增大时，误差信号积分的影响也会增强，控制输出也会随之增大，反之亦然。
C. 微分控制器微分控制器是PID控制算法的第三部分，其输入是误差信号的变化率，也就是控制系统当前误差与上一个采样时间的误差之差，用微分运算符表示为de/dt。
微分控制器将de/dt与一个微分系数Kd相乘，得到一个控制信号u3，公式如下：u3=Kd*de/dt其中，Kd是微分系数，通过调节Kd的大小，可以改变误差信号变化率对控制输出的影响程度。
当Kd增大时，误差信号的变化率的影响也会增强，控制输出也会随之增大，反之亦然。
综合上述三个控制部分可以得到一个PID控制输出信号u，公式如下：u=u1+u2+u3二、PID控制算法的参数调节PID控制算法的实际应用中，需要对其参数进行调节，以达到控制系统稳定、精确的控制输出。
pid控制器
pid控制器PID控制器摘要：PID控制器是一种常用的自动控制算法，用于实现系统的稳定和精确控制。
本文将介绍PID控制器的基本原理、控制算法以及应用示例。
首先，我们将讨论PID控制器的工作原理，其中包括比例、积分和微分控制的功能。
然后，将介绍如何通过调整PID控制器的参数来实现系统的稳定性和响应速度。
接下来，我们将探讨PID控制器在不同领域的应用，如温度控制、速度控制和位置控制等。
最后，我们将总结PID控制器的优点和不足，并展望其在未来的发展前景。
1. 引言PID控制器是一种常见的自动控制算法，它在工业和工程应用中广泛使用。
PID代表比例（P）、积分（I）和微分（D）控制，在许多控制系统中均可实现稳定性和精确性。
2. PID控制器原理2.1 比例控制比例控制是PID控制器的基本组成部分之一。
它根据误差信号的大小与设定值之间的关系，调整控制量的输出。
比例控制的作用是使系统的响应与设定值的差异成比例。
2.2 积分控制积分控制使用误差信号的积分来调整控制量的输出。
它的作用是消除系统的静态误差，并提高系统的稳定性。
2.3 微分控制微分控制基于误差信号的变化率来调整控制量的输出。
它的作用是提高系统的响应速度，减小系统的超调和震荡。
3. PID控制器参数调整PID控制器的性能取决于其参数的选择。
常见的参数调整方法包括手动调整、经验法则和自适应控制。
手动调整是最基本的方法，通常通过试错法和经验来找到最佳参数。
而经验法则和自适应控制则依靠数学模型和算法来优化参数的选择。
4. PID控制器应用PID控制器在各个领域的应用非常广泛。
例如，在温度控制中，PID 控制器可以根据温度的测量值和设定值来调节加热器的输出功率，使温度保持稳定。
在速度控制中，PID控制器可以根据速度的反馈信号和设定值来调整驱动器的输出电流，实现精确的速度控制。
在位置控制中，PID控制器可以根据位置的反馈信号和设定值来调整电机的输出力矩，使位置达到预定值。
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+\PID 控制原理与控制算法5.1 PID 控制原理与程序流程5.1.1过程控制的基本概念过程控制一一对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制。
一、模拟控制系统图5-1-1基本模拟反馈控制回路被控量的值由传感器或变送器来检测，这个值与给定值进行比较，得到偏差，模拟调节器依一定控制规律使操作变量变化，以使偏差趋近于零，其输出通过执行器作用于过程。
控制规律用对应的模拟硬件来实现，控制规律的修改需要更换模拟硬件。
二、微机过程控制系统微型计算机图5-1-2微机过程控制系统基本框图以微型计算机作为控制器。
控制规律的实现，是通过软件来完成的。
改变控制规律，只 要改变相应的程序即可。
三、数字控制系统 DDC图5-1-3 DDC 系统构成框图DDC(Direct Digital Congtrol)系统是计算机用于过程控制的最典型的一种系统。
微型计算机通过过程输入通道对一个或多个物理量进行检测，并根据确定的控制规律(算法)进行计算,通过输出通道直接去控制执行机构，使各被控量达到预定的要求。
由于计算机的决策直接作 用于过程，故称为直接数字控制。
DDC系统也是计算机在工业应用中最普遍的一种形式。
+\5.1.2模拟PID 调节器一、模拟PID 控制系统组成图5 — 1— 4模拟PID 控制系统原理框图二、模拟PID 调节器的微分方程和传输函数PID 调节器是一种线性调节器，它将给定值r(t)与实际输出值c(t)的偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)通过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制。
1 、PID 调节器的微分方程式中 e(t) r(t) c(t)2 、PID 调节器的传输函数三、PID 调节器各校正环节的作用1、 比例环节：即时成比例地反应控制系统的偏差信号e(t)，偏差一旦产生，调节器 立即产生控制作用以减小偏差。
2、 积分环节：主要用于消除静差，提高系统的无差度。
积分作用的强弱取决于积分 时间常数TI ，TI 越大，积分作用越弱，反之则越强。
3、 微分环节：能反应偏差信号的变化趋势(变化速率)，并能在偏差信号的值变得太 大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减 小调节时间。
5.1.3数字PID 控制器模拟形式离散化形式e(t) r(t) c(t)e( n) r(n) c(n) de(t) dTe(n) e(n 1)Tt0e(t)dtnne(i)T T e(i)i 0i 0、数字控制器的差分方程u(t)K Pe(t)I t〒 o e (t )dtI Ide(t) dtD(S)U(S)E(S)K P 11TST DS 对象■+\T 5s 。
当测量值c(n) 448, c(n 1) 449 , c(n 2) 442时，计算增量输出4,积分时间T | 60s ，微分时间T D 5s ，采样周期T nT Du(n) K p e(n) e(i)e(n) e(n 1)I I i 0 IU p ( n) U I ( n) U D ( n) U 0式中 u p ( n)K p e(n)称为比例项TnU I (n)K pe(i)称为积分项T I i 0U D (n)K pT De(n) e(n 1)称为微分项T三、常用的控制方式1 、P 控制u(n) U p ( n) U 02、PI 控制u(n) U p ( n) U i (n) U 03、PD 控制u(n) U p ( n) U D ( n) U 0 U oPID憎帘怦法步进电机被控炖彙~ J■图B-1-6騷宇PID 曙童型控制示意图温度测量范围是0〜600C,温度采用PID 控制，控制5— 1】设有一温度控制系统,4、PID 控制u(n)U p ( n) u i (n)U D ( n) U o四、1PID 算法的两种类型 、位置型控制一一例如图5- 1 — 5调节阀控制T nT u(n) K p e(n)e(i) D e(n) T I i o Te(n 1) U o、增量型控制——例如图5— 1 —6步进电机控制u(n) u(n) u(n 1)TT DK P e(n) e(n 1) K p e(n) K p-DTITe(n) 2e(n 1) e(n 2)【例 指标为450土 2C 。
已知比例系数K p團B-1-5数字PR 傥直型控制云意團+\式中 a ° K p(1— T D), a 1T | TK PT DT2、增量型PID 算法的程序流程计算叫巩佃一 I)ilI)计2}更新和一1皿一2)返回増量型PID 算法的程序流程 u(n)。
若u(n 1) I860，计算第n 次阀位输出u(n)。
解：将题中给出的参数代入有关公式计算得K I K PT4TI51 T D 15 ,K D K p D 412,603T5由题知，给定值r 450，将题中给出的测量值代入公式(5— 1 — 4)计算得e(n) r c(n) 450 448 2 e(n 1) r c(n 1) 450 449 1 e(n 2) r c(n 2)450 4522代入公式( :5 — 1 — 16)计算得1 u(n) 4 (2 1)2 122 2 1 ( 2) 193代入公式(5 — 1- 19)计算得u(n) u(n 1) u(n) 1860 ( 19)18415.1.4 PID 算法的程序流程一、增量型PID 算法的程序流程1、增量型PID 算法的算式u(n) a 0e( n) ae(n 1) a 2e(n 2)图 5— 1— 7 (程序清单见教材)位置型PID 算法茁程序流程+\3K DK DU D (n) U D (n 1)T DTD—e(n) e(n 1) TT T D—e(n) U D(n 1) T、位置型PID 算法的程序流程1 、位置型的递推形式u(n) u(n 1) u(n) u(n 1) a 0e( n) a i e( n 1) a 2e(n 2)2、位置型PID 算法的程序流程一一图5 — 1-9只需在增量型PID 算法的程序流程基础上增加一次加运算△ u(n)+u(n-1)=u(n)和更新u(n-1)即可。
三、对控制量的限制1 、控制算法总是受到一定运算字长的限制2、执行机构的实际位置不允许超过上(或下)极限uminu (n) U minu( n) U(n) U minU(n) U maxUmaxU (n)Umax5.2 标准PID 算法的改进5.2.1微分项的改进一、不完全微分型 PID 控制算法1 、不完全微分型PID 算法传递函数图5— 2— 1不完全微分型PID 算法传递函数框图 、完全微分和不完全微分作用的区别图5-2-2完全微分和不完全微分作用的区别、不完全微分型PID 算法的差分方程G c (S) K P 11 TTS T D S 1 T DK^(a)理蝕微彷(b)蚩宇此完伞微甘(d)数宇式下宣全微力u( n) K P T U D ( n) K p U °( n) U D (n 1)T |4、不完全微分型 PID 算法的程序流程一一图5-2 — 3二、微分先行和输入滤波1、 微分先行微分先行是把对偏差的微分改为对被控量的微分，这样，在给定值变化时，不会 产生输出的大幅度变化。
而且由于被控量一般不会突变，即使给定值已发生改变，被控量也是缓慢变化的，从而不致引起微分项的突变。
微分项的输出增量为U D ( n) K ^T D c( n) c(n 1)T2、 输入滤波输入滤波就是在计算微分项时， 不是直接应用当前时刻的误差 e(n)，而是采用滤 波值e(n)，即用过去和当前四个采样时刻的误差的平均值， 再通过加权求和形式近似构成微分项u D (n)K P T De(n) 3e(n 1) 3e(n 2) e(n 3) 6TU D (n)簣血)2e(n 1) 6e(n 2) 2e(n 3) e(n 4)5.2.2积分项的改进一、抗积分饱和积分作用虽能消除控制系统的静差，但它也有一个副作用，即会引起积分饱和。
在偏差 始终存在的情况下，造成积分过量。
当偏差方向改变后，需经过一段时间后，输出u(n)才脱离饱和区。
这样就造成调节滞后，使系统出现明显的超调，恶化调节品质。
这种由积分项引 起的过积分作用称为积分饱和现象。
克服积分饱和的方法：1、 积分限幅法积分限幅法的基本思想是当积分项输出达到输出限幅值时，即停止积分项的计算，这时积分项的输出取上一时刻的积分值。
其算法流程如图5-2-4所示。
2、 积分分离法积分分离法的基本思想是在偏差大时不进行积分，仅当偏差的绝对值小于一预定的门 限值&时才进行积分累积。
这样既防止了偏差大时有过大的控制量，也避免了过积分现象。
其算法流程如图5-2-5 。
式中A 为一预定的偏差限。
二、消除积分不灵敏区1 、积分不灵敏区产生的原因当计算机的运行字长较短，采样周期T 也短，而积分时间 T 又较长时，比(n))容易出现小于字长的精度而丢数，此积分作用消失，这就称为积分不灵敏区。
【例5— 2】某温度控制系统的温度量程为 0至1275C, A/D 转换为8位，并采用8位字长定点运算。
已知 K p 1 , T 1s , T | 10s ，试计算，当温差达到多少C 时，才会有积分作用？解：因为当 5( n) 1时计算机就作为“零”将此数丢掉，控制器就没有积分作用。
将r 111计恥曲)1计薛& #快、计算拓曲加如H11il 筋占呻t)u图5-2-4积分限幅法程序流程5-2-53、变速积分法变速积分法的基本思想是在偏差较大时积分慢一些,快消除静差。
即用e(n)代替积分项中的e(n)积分分离法程序流程而在偏差较小时积分快一些，以尽e(n) f(e( n))e(n)f(e( n))A e(n)Ae(n) A e(n) AU | (n)K p 匚 e (n) T IC 返冋2)+\最大采样周期TmaxK p 1 , T 1s , T I 10s 代入公式计算得T 1K P e(n) 1 e( n) e(n)T I 10而0至1275 C 对应的A/D 转换数据为0〜255,温差 T 对应的偏差数字为令上式大于1解得 T 50 C 。
可见，只有当温差大于50C 时，才会有U |(n) e(n)控制器才有积分作用。
2 、消除积分不灵敏区的措施：1) 增加A/D 转换位数，加长运算字长，这样可以提高运算精度。
2)当积分项小于输出精度&的情况时，把它们一次次累加起来，即u i (i)5.3数字PID 参数的选择5.3.1采样周期的选择一、 选择采样周期的重要性采样周期越小，数字模拟越精确，控制效果越接近连续控制。
对大多数算法，缩短采样 周期可使控制回路性能改善，但采样周期缩短时，频繁的采样必然会占用较多的计算工作时 间，同时也会增加计算机的计算负担，而对有些变化缓慢的受控对象无需很高的采样频率即 可满意地进行跟踪，过多的采样反而没有多少实际意义。