控制度和采样周期的优化方案

图2-1 连续与离散控制比较

离散的PID控制算法与模拟的PID控制算法相比，有不少优点，例如，P、I、D三个作用是独立的，可以分别整定，没有模拟控制器参数间的关联问题，用计算机实施时，等效的T_i和T_d可以在更大范围内自由选择，积分作用和微分作用的某些改进更为灵活多变。但是，人们在实践中也发现，如果采用等效的PID参数，离散PID控制品质往往差于连续控制。

设图2-1的曲线1是连续PID控制时的控制器输出，在同样偏差与PID参数下，离散PID输出如曲线2所示。曲线2可用通过各线段的中点的连线来近似，可以看出，它比连续控制要推迟一段时间。这就是说，采用离散PID编制算法时，等效于在连续控制回路中串接了一个的时滞环节，这样当然要使系统的品质变差。

定义控制度：

式（2-7）中的下标DDC和ANA分别表示离散控制与连续控制，min项是指通过参数最优整定而能达到的平方积分鉴定值。(www.xing528.com)

采样周期的选择十分重要，香农定理规定了采样周期的上限，采样不失真的条件是采样频率不小于信号中所含最高频率的两倍，这样才不会因频谱重叠而引起畸变。因此采样周期必须小于工作周期的一半。

一般应使控制度不大于1.2（至少不超过1.5），为此通常选择：

T_p为工作周期，作为折中的选择，可取T_s=&0.1T_p。因为各类控制系统的工作周期是不相同的，所以采样周期也就有差别。表2-1提供的数值可供参考。

表2-1 各种控制系统采样时间