1.3.14 步进式PID控制算法

在较大阶跃响应时，很容易产生超调。采用步进式积分分离PID控制，该方法不直接对阶跃信号进行响应，而是使输入指令信号一步一步地逼近所要求的阶跃信号，可使对象运行平稳，适用于高精度伺服系统的位置跟踪。

在步进式PID控制的仿真中，取位置指令为R=20，实际输入指令y_d（k）采用0.25的步长变化，逐渐逼近输入指令信号R。仿真结果表明，采用积分分离式PID控制，响应速度快，但阶跃响应不平稳，需要的控制输入信号大；而采用步进式PID控制，虽然响应速度慢，但阶跃响应平稳，需要的控制输入信号小，具有很好的工程实用价值。

【仿真实例】

被控对象为

采样时间为1ms，输入指令信号为R=20。采用本控制算法进行阶跃响应：M=1时，为积分分离式PID控制，响应结果如图1-51所示；M=2时，为步进式积分分离PID控制，响应结果及输入信号的变化如图1-52和图1-53所示。

图1-51 采用积分分离PID控制的阶跃响应（M=1）

图1-52 采用步进式积分分离PID控制的阶跃响应（M=2）

图1-53 步进式积分分离阶跃信号y_d（k）的变化

〖仿真程序〗 chap1_24.m