PID控制算法及其積分項的改進

摘 要：基于PID控制算法應用的廣泛性，本文簡要闡述了其基本控制規律，并針對積分飽和問題提出了基于積分分離方法的改進措施。最后利用Matlab軟件對一個實例進行仿真研究，結果表明基于積分分離的PID控制算法及其改進措施控制性能指標明顯優于常規的PID 算法。

關鍵詞：PID控制；積分分離；Matlab仿真

引言

通過將偏差的比例（P）、積分（I）、微分（D）進行線性組合構成控制量，對被控對象進行控制，這種控制方法叫做PID（比例-積分-微分）控制。PID控制作為最早實用化的控制算法已有70多年歷史，現在仍然是控制系統中應用最為普遍的一種控制規律。它所涉及的算法和控制結構簡單，實際經驗以及理論分析都表明，這種控制規律對許多工業過程進行控制時，所得到的控制效果一般都能令人滿意。不過，用計算機實現PID控制并不是簡單的將模擬PID控制規律數字化，而是合理利用計算機的邏輯判斷能力與實際應用問題相結合，使PID控制更加靈活，更能滿足生產過程的要求。本文就數字PID控制過程中出現的積分分離問題及其改進措施加以分析。

1 PID控制原理

1.1 模擬PID控制