PID-控制算法及其积分项的改进

201324科技创新PID1211（1、中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙4100122、中南大学资源与安全工程学院，湖南长沙410012）P、I、DPID--。PID70。。PIDPIDPID。PID。1PID1.1PIDPIDPIDPID。PIDPID。rtyte(t)=r(t)-y(t)PIDe(t)(P)、(I)(D)1。图1模拟PID控制系统原理框图KpTiTdu(t)e(t)。PID1e(t)。Kp。2。。。3。。1.2PIDPID。、PID。u(t),PIDPIDPID。1PID(1)Tk。(1)、(2)、(3)PIDPIDu(k)u(k)。e(k)。2PIDPIDPID。5u(k-1)(5)(6)PIDKp=1δKi=KpTTiKd=KpTdT。TKp、Ki、Kd3。、。。2PID、PID。PID。PID。、、、、、、、。PID。2.1PIDPID。PID。。e(k)。1PD2PID。ε。εεy(t)PD。PID。β。εεε。2.2PIDPIDPDPID。PID(9)β[01]01。βe(k)。。4ε1、ε2、ε3、ε4β5：基于PID控制算法应用的广泛性，本文简要阐述了其基本控制规律，并针对积分饱和问题提出了基于积分分离方法的改进措施。最后利用Matlab软件对一个实例进行仿真研究，结果表明基于积分分离的PID控制算法及其改进措施控制性能指标明显优于常规的PID算法。：PID控制；积分分离；Matlab仿真1()()()()(1)detutKetetdtTTdt
 ()()(3)()()(1)(4)etdtTeidetekekdtT

(1)(2)(k-1)(1)()(6)TekekuKekeiTTT


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66--201324科技创新（广州市黄埔区河涌管理所，广东广州510000）1。。。。1.6582.53。2、。。20。1。、、。2。3。4。。。5。。1.5～2.2m2m～6.8m3.0～7.8m;1.80m。。33.13.1.1①。②、。③。④3。。⑤。3.1.2。3.23.2.1。。3.2.2。。。。3.2.3。。3.2.4。0.5°50mm。。3.2.5。。。4。：顶管施工技术是现代施工新兴的并发展十分迅速的一项技术，目前该项技术已经发展到比较成熟的阶段，笔者就自己在实践中的一些体悟和基于理论上分析得到的经验，与大家展开探讨和交流，阐述过程将辅以实例进行说明。：顶管施工；接力顶进；轴线控制β1∈(01)β1＞β2＞β3。εi。3PID。G0=S=e-80s60s+120s480s。PID、PIDPID2、3、4。PID。PIDPID。4PID。PIDPID。PIDPIDMATLABPIDPID。[1]刘金琨.先进PID控制及Matlab仿真[M].北京:电子工业出版社，2011.[2]刘文定，王东林.过程控制系统的MATLAB仿真[M].北京:机械工业出版社，2009.[3]于海生，丁军航，等.微型计算机控制技术[M].北京:清华大学出版社，2009.[4]胡科峰，等.基于积分分离的PID位置控制器的设计[J].机床与液压，2004，5：19-21.[5]杨锦.数字PID控制中的积分饱和问题[J].华电技术，2008，30（6）：64-67.：张亚飞（1991，10-），男，河南周口人，中南大学信息科学与工程学院，本科生，研究方向：控制算法、模式识别。图4改进型积分分离式PID控制阶跃响应曲线图2常规PID控制阶跃响应曲线图3常规积分分离式PID控制阶跃响应曲线67--