[发明专利]一种改善PID超调量与响应时间的控制电路

说明书

本发明提供了一种改善PID超调量与响应时间的控制电路，包括PID控制电路和双向限幅电路，所述双向限幅电路对地端并接在所述PID控制电路的控制输出端与功率放大电路的输入端之间，所述功率放大电路的输出端连接被控对象。本发明所述的一种改善PID超调量与响应时间的控制电路通过对传统PID控制电路的改进设计，能够有效解决传统PID控制电路超调量与响应时间之间的矛盾；能够减小传统PID控制电路超调量的同时，还可以缩短其响应时间。

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，尤其是涉及一种改善PID超调量与响应时间的控制电路。

背景技术

PID控制电路的应用十分广泛，在各种自动控制系统中，几乎都离不开PID控制电路。对于现有的PID控制电路，超调量与响应时间是一对矛盾体。超调量大时，响应时间必定短，反之，超调量小时，响应时间必定长。

理想的PID控制电路，其控制特征是：较小的超调量、较短的响应时间。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种改善PID超调量与响应时间的控制电路，以解决超调量与响应时间的矛盾。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种改善PID超调量与响应时间的控制电路，包括PID控制电路和双向限幅电路，所述双向限幅电路对地端并接在所述PID控制电路的控制输出端与功率放大电路的输入端之间，所述功率放大电路的输出端连接被控对象。

进一步的，所述双向限幅电路包括运算放大器U1和运算放大器U2，电容C1、C2分别跨接在U1、U2的负向输入端与输出端之间；正电压+VCC通过依次串联的电阻R1、R2、R3与负电压－VCC相连；U1的正向输入端与电阻R1、R2的公共点相连；U2的正向输入端与电阻R2、R3的公共点相连；二极管D1的阴极与U1的输出端相连；二极管D2的阳极与U2的输出端相连；二极管D1的阳极与二极管D2的阴极相连作为双向限幅电路的输入与PID控制电路的控制输出相连。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

(1)本发明所述的一种改善PID超调量与响应时间的控制电路通过对传统PID控制电路的改进设计，能够有效解决传统PID控制电路超调量与响应时间之间的矛盾；能够减小传统PID控制电路超调量的同时，还可以缩短其响应时间；

(2)本发明所述的一种改善PID超调量与响应时间的控制电路，可广泛应用于各种具有PID控制电路的自动控制系统中，操作简单，可实施性强。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种改善PID超调量与响应时间的控制电路原理图。

图2为本发明实施例所述的实施效果示意图。

图3为本发明实施例所述的双向限幅电路原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，一种改善PID超调量与响应时间的控制电路，包括PID控制电路和双向限幅电路。

所述双向限幅电路嵌入到所述PID控制电路中，具体为将双向限幅电路对地(信号)并接在PID控制电路的控制输出与功率放大输入之间。

所述双向限幅电路对所述PID控制电路的控制输出值进行双向限幅，以降低PID控制电路的超调量，并缩短其响应时间。