抗积分饱和PID控制算法

本文主要是介绍抗积分饱和PID控制算法，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

注：本文内容摘自《先进PID控制MATLAB仿真（第4版）》刘金琨 编著，研读此书受益匪浅，感谢作者！

抗积分饱和PID控制算法:

1.积分饱和现象：

所谓积分饱和现象是指若系统存在一个方向偏差，PID控制器的输出由于积分作用的不断累加而加大，从而导致执行机构到达极限位置$Xmax$(例如阀门开度达到最大)，若控制器输出$u(k)$继续增大，阀门开度不可能再增大，此时就称计算机输出控制量超出了正常运行范围而进入了饱和区。一旦系统出现反向偏差，$u(k)$逐渐从饱和区退出。进入饱和区越深则退出饱和区所需的时间越长。在这段时间内，执行机构仍停留再极限位置而不能随偏差反向立即做出相应的改变，这时系统就像失去控制一样，造成控制性能恶化。这种现象称为积分饱和现象或积分失控现象。

2.抗积分饱和算法：

作为防止积分饱和的方法之一就是抗积分饱和法。该方法实现思路是在计算$u(k)$时，首先判断上一时刻可的控制量$u(k-1)$是否已超出限制范围：
若$u(k-1)>umax$,则只累加负偏差；
若$u(k-1)<umax$,则只累加正偏差；
这种算法可以避免控制量长时间停留在饱和区。

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