应用LabVIEW实现PID控制功能.doc

"应用 LabVIEW 实现 PID 控制功能" 本资源主要介绍了使用 LabVIEW 实现 PID 控制功能的方法和原理。PID 控制是一种广泛应用于工业控制领域的控制策略，具有原理简单、易于实现、稳定性能好等优点。但是，传统的 PID 控制主要是控制具有确定模型的线性过程，对于非线性、参数时变性和模糊不确定性的过程控制效果不理想。 在本资源中，我们将介绍如何使用 LabVIEW 实现 PID 控制功能，包括 PID 控制算式的确定、数字 PID 控制算式的导出、位置式 PID 控制算式和增量式 PID 控制算式的比较等内容。 §4.1 PID 算式的确定 PID 控制算式是一种在工业控制中广泛运用的控制策略。它的优点是原理简单，易于实现，稳定性能好。 PID 控制算式的确定是根据对象的特性和对控制质量的要求选择控制器的控制作用，由控制器按规定的控制规律进行运算，发出相应的控制信号去推动执行器。 §4.1.1 PID 算式的确定 在测控系统中，被控量和操纵量确定之后，就可以根据对象的特性和对控制质量的要求，选择控制器的控制作用。PID 控制算式是一种在工业控制中广泛运用的控制策略。它的优点是原理简单，易于实现，稳定性能好。 §4.1.2 数字 PID 控制算式 数字 PID 控制算式是指基于虚拟仪器的控制系统，它只能根据采样时刻的偏差值计算控制量。数字 PID 控制算式通常又分为位置式 PID 控制算式和增量式 PID 控制算式。 1. 位置式 PID 控制算式 在采样时刻 t=kθ（θ 为采样周期）时，式(4—1)表示的 PID 控制规律可以通过以下数值公式近似计算： 比例作用：)()(keKkuCP＝ 积分作用：∑＝kiICIieTKku0 微分作用：)]1()([)()(−−＝kekeTKkuDCD 式(4—2)、式(4—3)、式(4—4)表示的控制算法提供了执行机构的位置u(k)，所以称为位置式 PID 控制算法。 2. 增量式 PID 控制算式 增量式 PID 控制算式是指数字控制器的输出只是控制器的增量 Δu(k)。当执行机构需要的是控制量的增量（例如驱动步进电机）时，可由式(4-5)导出。 在本资源中，我们还将介绍使用 LabVIEW 实现 PID 控制功能的详细步骤，包括创建虚拟仪器、设计 PID 控制算法、实现数字 PID 控制算式等内容。通过本资源的学习，读者将能够掌握使用 LabVIEW 实现 PID 控制功能的方法和原理，并应用于实际的控制系统设计中。