Реализация пид-регулятора и цифровой фильтрации в контроллерах

Алгоритм ПИД-регулятора. Пример программы ПИД-регулятора на языке Pascal. Вычисление коэффициентов c₁, c₂ и c₃ нужно производить лишь в случае изменения параметров регулятора K, T_i , T_d и T_f. Алгоритм регулятора выполняется в момент каждой выборки. Программа имеет защиту от насыщения интегральный составляющей.
(*Предварительное вычисление коэффициентов*)
c1 := K*taus/Ti; (* уравнение 23.7 *)
с2 := taus/Tt; (* уравнение 24.1 *)
beta := Td/(Td + taus*N); (* уравнение 24.1 *)
сЗ := K*Td*(l - beta)/taus; (* уравнение 24.2 *)
с4 := сЗ*(1 - beta); (* локальная константа*)
ipart := 0;
х:=0;
(* Алгоритм управления *)
uc := ADinput(ch1); (* ввод опорного значения, аналоговый вход *)
у := AD_input(ch2); (* ввод измерения, аналоговый вход *)
е := uc - у; (* вычисление ошибки управления *)
ppart := К*е; (* пропорциональная часть *)
dpart := х - (сЗ*у); (* дифференциальная часть, *)
ud := uO + ppart + ipart + dpart; (* выход регулятора до ограничения сигнала*) if (ud < umin) then u := umin (* функция ограничения *)
else if (ud < umax) then u := ud
else u := umax;
DAoutput (ch1, u); (*вывод аналогового сигнала *) (*управления и, канал вывода #1*)
ipart := ipart + c1*e + c2*(u - ud); (* интегральная часть с "антинасыщением"*)
х := beta*x + с4*у; ("обновление состояния, с4 вычислено *)
(*предварительно *)
Подобные алгоритмы цифрового регулирования реализуются в серийных регуляторах, выпускаемых различными фирмами. Так на рис. 30.6 показан серийный ПИД-регулятор компании Alfa Laval Automation, Швеция.

Рис. 30.6. ПИД-регулятор компании Alfa Laval Automation

На передней панели регулятора отображаются опорные и текущие значения выходных величин процесса. Переключение с ручного режима на автоматический осуществляется кнопками. Прочие клавиши используются для изменения опорных значений и настройки других параметров регулятора.