數(shù)字儀表的控制算法是用程序?qū)崿F(xiàn)的，所以，在模擬儀表中難以實現(xiàn)的功能可以很容易地實現(xiàn)。數(shù)字控制系統(tǒng)為進一步改善操作性能和控制品質(zhì)，常對基本PID算法進行修改，以適應不同的工況，下面介紹幾種有代表性的PID變形。

    在基本PID算法中，因為PID運算是對設定值與測量值之差進行的，當設定值改變時，微分作用會使調(diào)節(jié)器輸出產(chǎn)生急劇的跳動.即所謂微分沖擊.影響工況的平穩(wěn)。因此，操作工人在改變設定值時，必須小心翼翼地注意著輸出的變化。

    為了改善這種操作特性，有人提出讓微分對設定值不起作用，而只對測量值PV進行徽分運算的算法，稱為微分先行PID算法。這種方法在使用模擬儀表時就已采用。

微分先行PID算法的連續(xù)函數(shù)表達式為

圖片1

式中，PV（s）是測量值的拉普拉斯變換式。

這種算法與基本PID算法的對比如圖2-20所示。為便于看清兩者的差別，將方塊圖2-20（b）變換成圖2-20（c）。由圖可見，盡管該圖中（a）與（c）對側(cè)量值PV（s）的算法是一樣的，但對設定值來說，圖2-20（c）中，設定值通道中增加了如下的傳遞函數(shù)

圖片2

當Ti>>Td時，式（2-39）近似等于1/（1+Tds）。這樣，圖2-20（c）可近似表示為圖2-20（d）。由此圖可清楚地看出，微分先行PID算法，相當于在基本PID調(diào)節(jié)器的設定值通道中，增加了一個時間常數(shù)為Td的一階慣性濾波器，從而使設定值快速變化時，對愉出的沖擊大大緩和。

圖片3本文來自：智能PID調(diào)節(jié)儀 

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