前面的文章中，我們已經講述了PID控制器的實現，包括位置型PID控制器和增量型PID控制器。但這個實現只是最基本的實現，並沒有考慮任何的干擾情況。在本節及后續的一些章節，我們就來討論一下經典PID控制器的優化與改進。這一節我們首先來討論針對積分項的積分分離優化算法。 1、基本思想 我們已經講述 ...

　　在普通的PID控制算法中，由於積分系數Ki是常數，所以在整個控制過程中，積分增量是不變的。然而，系統對於積分項的要求是，系統偏差大時，積分作用應該減弱甚至是全無，而在偏差小時，則應該加強。積分系數取大了會產生超調，甚至積分飽和，取小了又不能短時間內消除靜差。因此，如何根據系統的偏差大小改變積分 ...

，PID控制器的輸出由於積分作用的不斷累加而擴大，從而導致控制器輸出不斷增大超出正常范圍進入飽和區。當系統出 ...

　　從PID控制的基本原理我們知道，微分信號的引入可改善系統的動態特性，但也存在一個問題，那就是容易引進高頻干擾，在偏差擾動突變時尤其顯出微分項的不足。為了解決這個問題人們引入低通濾波方式來解決這一問題。 1、不完全微分的基本思想 　　微分項有引入高頻干擾的風險，但若在控制算法中加入低通濾波器 ...

　　對於一般的時滯系統來說，設定值的變動會產生較大的滯后才能反映在被控變量上，從而產生合理的調節。而前饋控制系統是根據擾動或給定值的變化按補償原理來工作的控制系統，其特點是當擾動產生后，被控變量還未變化以前，根據擾動作用的大小進行控制，以補償擾動作用對被控變量的影響。前饋控制系統運用得當，可以使 ...

　　神經網絡是模擬人腦思維方式的數學模型。神經網絡是智能控制的一個重要分支，人們針對控制過程提供了各種實現方式，在本節我們主要討論一下采用單神經元實現PID控制器的方式。 1、單神經元的基本原理 　　單神經元作為構成神經網絡的基本單位，具有自學習和自適應能力，且結構簡單而易於計算。接下 ...

　　在計算機控制系統中，由於系統特性和計算精度等問題，致使系統偏差總是存在，系統總是頻繁動作不能穩定。為了解決這種情況，我們可以引入帶死區的PID算法。 1、帶死區PID的基本思想 　　帶死區的PID控制算法就是檢測偏差值，若是偏差值達到一定程度，就進行調節。若是偏差值較小，就認為沒有偏差 ...

　　在現實控制中，被控系統並非是線性時不變的，往往需要動態調整PID的參數，而模糊控制正好能夠滿足這一需求，所以在接下來的這一節我們將討論模糊PID控制器的相關問題。模糊PID控制器是將模糊算法與PID控制參數的自整定相結合的一種控制算法。可以說是模糊算法在PID參數整定上的應用。 1、模糊算法 ...