關于如何控制PID控制程序的周期性執(zhí)行
采樣周期有什么作用，怎樣確定采樣周期呢？
PID控制程序是周期性執(zhí)行的，執(zhí)行的周期稱為采樣周期TS，采樣周期的精度用定時中斷來保證。采樣周期越小，采樣值越能反映模擬量的變化情況。但是TS太小會增加CPU的運算工作量，相鄰兩次采樣的值幾乎沒有什么變化，所以也不宜將TS取得過小。
確定采樣周期時，應保證在被控量迅速變化的區(qū)段（例如啟動過程的上升階段），能有足夠多的采樣點。將各采樣點的過程變量PVn連接起來，應能基本上復現(xiàn)模擬量過程變量PV(t) 曲線，以保證不會因為采樣點過稀而丟失被采集的模擬量中的重要信息。
以積分計算為例，用下圖中的矩形面積的累加值來近似灰色面積的精確積分。顯然，采樣周期TS越小，積分的近似值越接近精確值。
如果采樣周期太大，積分計算將會產(chǎn)生很大的誤差。以下圖為例，誤差等于綠色的給定值減去紅色的過程變量。圖中灰色的面積是各區(qū)間誤差積分的增量值。注意積分是有正負的。舉一個比較極端的例子，如果采樣周期約等于過程變量衰減振蕩的半周期，并且在誤差近似為0的點作PID運算，在各采樣點計算出的積分增量近似為0，比例部分和微分部分也近似為0，PID的輸出值基本上保持不變！
當然實際的PID控制不會這樣巧，但是當采樣周期過大時，計算出來的積分分量和微分分量會有很大的誤差。這樣的PID控制當然會失控，怎么調節(jié)PID的參數(shù)都沒有用了。
PID控制程序是周期性執(zhí)行的，執(zhí)行的周期稱為采樣周期TS，采樣周期的精度用定時中斷來保證。采樣周期越小，采樣值越能反映模擬量的變化情況。但是TS太小會增加CPU的運算工作量，相鄰兩次采樣的值幾乎沒有什么變化，所以也不宜將TS取得過小。
確定采樣周期時，應保證在被控量迅速變化的區(qū)段（例如啟動過程的上升階段），能有足夠多的采樣點。將各采樣點的過程變量PVn連接起來，應能基本上復現(xiàn)模擬量過程變量PV(t) 曲線，以保證不會因為采樣點過稀而丟失被采集的模擬量中的重要信息。
以積分計算為例，用下圖中的矩形面積的累加值來近似灰色面積的精確積分。顯然，采樣周期TS越小，積分的近似值越接近精確值。
如果采樣周期太大，積分計算將會產(chǎn)生很大的誤差。以下圖為例，誤差等于綠色的給定值減去紅色的過程變量。圖中灰色的面積是各區(qū)間誤差積分的增量值。注意積分是有正負的。舉一個比較極端的例子，如果采樣周期約等于過程變量衰減振蕩的半周期，并且在誤差近似為0的點作PID運算，在各采樣點計算出的積分增量近似為0，比例部分和微分部分也近似為0，PID的輸出值基本上保持不變！
當然實際的PID控制不會這樣巧，但是當采樣周期過大時，計算出來的積分分量和微分分量會有很大的誤差。這樣的PID控制當然會失控，怎么調節(jié)PID的參數(shù)都沒有用了。
本文標簽：關于如何控制PID控制程序的周期性執(zhí)行
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