數字PID控制的原理

　　自從計算機和各類微控制器芯片進入控制領域以來，用計算機或微控制器芯片取代模擬 PID控制電路組成控制系統，不僅可以用軟件實現 PID 控制算法，而且可以利用計算機和微控制器芯片的邏輯功能，使 PID 控制更加靈活。將模擬PID 控制規律進行適當變換后，以微控制器或計算機為運算核心，利用軟件程序來實現 PID 控制和校正，就是數字（軟件）PID 控制。

　　由于數字控制是一種采樣控制，它只能根據采樣時刻的偏差值來計算控制量，因此需要對連續 PID 控制算法進行離散化處理。對于實時控制系統而言，盡管對像的工作狀態是連續的，但如果僅在離散的瞬間對其采樣進行測量和控制，就能夠將其表示成離散模型，當采樣周期足夠短時，離散控制形式便能很接近連續控制形式，從而達到與其相同的控制效果。

　　PID的增量型公式：

　　PID=Uk+KP*【E(k)-E(k-1)】+KI*E(k)+KD*【E(k)-2E(k-1)+E(k-2)】

　　PID算法具體分兩種：一種是位置式的 ，一種是增量式的。

　　位置式PID的輸出與過去的所有狀態有關，計算時要對e（每一次的控制誤差）進行累加，這個計算量非常大，而明顯沒有必要。而且小車的PID控制器的輸出并不是絕對數值，而是一個△，代表增多少，減多少。換句話說，通過增量PID算法，每次輸出是PWM要增加多少或者減小多少，而不是PWM的實際值。所以明白增量式PID就行了。

PID控制原理：

　　本系統通過擺桿（輥）反饋的位置信號實現同步控制。收線控制采用實時計算的實際卷徑值，通過卷徑的變化修正PID前饋量，可以使整個系統準確、穩定運行。

　　PID系統特點：

　　1、主驅動電機速度可以通過電位器來控制，把S350設置為SVC開環矢量控制，將模擬輸出端子FM設定為運行頻率，從而給定收卷用變頻器的主速度。

　　2、收卷用S350變頻器的主速度來自放卷（主驅動）的模擬輸出端口。擺桿電位器模擬量

　　信號通過CI通道作為PID的反饋量。S350的頻率源采用主頻率Ⅵ和輔助頻率源PID疊加的方式。通過調整運行過程PID參數，可以獲得穩定的收放卷效果。

　　3、本系統啟用邏輯控制和卷徑計算功能，能使系統在任意卷徑下平穩啟動，同時兩組PID參數可確保生產全程擺桿控制效果穩定。