高级PID算法

PID高级VI使用的算法和假设与PID VI算法相同，但增加了下面描述的功能。

下列模拟程序框图演示了PID高级VI提供的PID实现方式：

注:  创建类似上面的模拟程序框图需要LabVIEW Control Design and Simulation模块。但借助PID VI可实现PID控制器。用户无需Control Design and Simulation模块便可生成PID控制器。

手动/自动操作

某些情况下，可能需要关闭PID控制器并在开环/手动模式中对系统进行操作。PID高级VI使用类似抗饱和算法的方法，确保手动/自动之间的切换不会给控制器输出造成任何干扰。

比例操作和微分操作的设定值权重

设定值权重是指应用于控制器错误值的更正值。beta输入(Β)（范围为0和1），按如下方式应用于比例操作：

使用beta输入可减少设定值改变引起的过冲，并允许增加控制器增益以改进控制器的抗扰能力。

gamma (γ)输入（范围也为0和1），按如下方式应用于误差和微分：

微分操作过滤()

PID高级VI实现的微分操作基于微分操作的后向方法。但是，取决于微分操作、比例增益和采样时间的值，控制器可能生成带快速振荡的响应（尤其是执行PID自整定的时候）。为避免这一问题，该VI提供的alpha () 参数可对微分操作(D)进行额外过滤。过滤可减少带宽内容，如下所示：

其中，T_d表示微分时间（单位为分钟），也称比率时间

线性度因子(L)实现的误差平方PID

线性度输入引入了增益的线性度改变，如下等式所示：

计算有二自由度控制的比例操作误差公式如下所示：

如L为1，控制器为线性。值0.1生成控制器10% K_c的最小增益。使用非线性增益项被称为误差平方PID算法。