[發(fā)明專利]一種改善PID超調(diào)量與響應(yīng)時(shí)間的控制電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110681402.2
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113359418A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊俊恩;陳艾君;褚全紅;龔思揚(yáng);白思春
• 申請（專利權(quán)）人: 中國北方發(fā)動(dòng)機(jī)研究所（天津）
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42
• 代理公司: 天津企興智財(cái)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12226
• 代理人: 馬倩倩

本發(fā)明提供了一種改善PID超調(diào)量與響應(yīng)時(shí)間的控制電路，包括PID控制電路和雙向限幅電路，所述雙向限幅電路對地端并接在所述PID控制電路的控制輸出端與功率放大電路的輸入端之間，所述功率放大電路的輸出端連接被控對象。本發(fā)明所述的一種改善PID超調(diào)量與響應(yīng)時(shí)間的控制電路通過對傳統(tǒng)PID控制電路的改進(jìn)設(shè)計(jì)，能夠有效解決傳統(tǒng)PID控制電路超調(diào)量與響應(yīng)時(shí)間之間的矛盾；能夠減小傳統(tǒng)PID控制電路超調(diào)量的同時(shí)，還可以縮短其響應(yīng)時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種改善PID超調(diào)量與響應(yīng)時(shí)間的控制電路。

背景技術(shù)

PID控制電路的應(yīng)用十分廣泛，在各種自動(dòng)控制系統(tǒng)中，幾乎都離不開PID控制電路。對于現(xiàn)有的PID控制電路，超調(diào)量與響應(yīng)時(shí)間是一對矛盾體。超調(diào)量大時(shí)，響應(yīng)時(shí)間必定短，反之，超調(diào)量小時(shí)，響應(yīng)時(shí)間必定長。

理想的PID控制電路，其控制特征是：較小的超調(diào)量、較短的響應(yīng)時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種改善PID超調(diào)量與響應(yīng)時(shí)間的控制電路，以解決超調(diào)量與響應(yīng)時(shí)間的矛盾。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種改善PID超調(diào)量與響應(yīng)時(shí)間的控制電路，包括PID控制電路和雙向限幅電路，所述雙向限幅電路對地端并接在所述PID控制電路的控制輸出端與功率放大電路的輸入端之間，所述功率放大電路的輸出端連接被控對象。

進(jìn)一步的，所述雙向限幅電路包括運(yùn)算放大器U1和運(yùn)算放大器U2，電容C1、C2分別跨接在U1、U2的負(fù)向輸入端與輸出端之間；正電壓+VCC通過依次串聯(lián)的電阻R1、R2、R3與負(fù)電壓－VCC相連；U1的正向輸入端與電阻R1、R2的公共點(diǎn)相連；U2的正向輸入端與電阻R2、R3的公共點(diǎn)相連；二極管D1的陰極與U1的輸出端相連；二極管D2的陽極與U2的輸出端相連；二極管D1的陽極與二極管D2的陰極相連作為雙向限幅電路的輸入與PID控制電路的控制輸出相連。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：

(1)本發(fā)明所述的一種改善PID超調(diào)量與響應(yīng)時(shí)間的控制電路通過對傳統(tǒng)PID控制電路的改進(jìn)設(shè)計(jì)，能夠有效解決傳統(tǒng)PID控制電路超調(diào)量與響應(yīng)時(shí)間之間的矛盾；能夠減小傳統(tǒng)PID控制電路超調(diào)量的同時(shí)，還可以縮短其響應(yīng)時(shí)間；

(2)本發(fā)明所述的一種改善PID超調(diào)量與響應(yīng)時(shí)間的控制電路，可廣泛應(yīng)用于各種具有PID控制電路的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，操作簡單，可實(shí)施性強(qiáng)。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的一種改善PID超調(diào)量與響應(yīng)時(shí)間的控制電路原理圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的實(shí)施效果示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的雙向限幅電路原理圖。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

如圖1所示，一種改善PID超調(diào)量與響應(yīng)時(shí)間的控制電路，包括PID控制電路和雙向限幅電路。

所述雙向限幅電路嵌入到所述PID控制電路中，具體為將雙向限幅電路對地(信號)并接在PID控制電路的控制輸出與功率放大輸入之間。

所述雙向限幅電路對所述PID控制電路的控制輸出值進(jìn)行雙向限幅，以降低PID控制電路的超調(diào)量，并縮短其響應(yīng)時(shí)間。