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1、1、PID设定VI在控制循环中使用PID设定值信息VI可根据时间为斜坡和恒值类型的PID应用生成设定值信息。例如，可能希望炉温控制系统在一段时间内的设定值温度斜线上升，但在另一段时间的某个温度时的设定值保保持不变。使用PID设定值信息VI可实现斜坡、恒值和阶跃功能的任意组合。将设定值信息指定为由时间和设定值对组成的数组，时间值按升序排列。斜坡设定值信息可通过两个设定值信息数组值指定斜坡设定值信息，如下图所示。斜坡和恒值设定值信息斜坡和保持设定值信息可包含设定值相同的两个连续数组值，如下图所示。阶跃设定值信息阶跃设定值信息可包含时间值相同但设定值不同的两个连续数组，如下图所示。PID设定值信息V
2、I返回一个由当前已用时间确定的设定值。第一次调用时，VI将设定值信息中的当前时间初始化为0。后续调用中，VI从之前的时间和dt输入值确定当前时间。连线值TRUE至重新初始化？输入可重新初始化当前时间，重复指定的设定值信息。2、PID增益调度增益调度是指根据测得操作条件修改控制器参数的系统。例如，调度变量可以时设定值、过程变量、控制器输出或外部信号。由于历史原因，即使其他参数（如微分时间Td或积分时间Ti）发生变化，增益调用这一术语仍然适用。增益调度可有效控制动态随操作条件改变的系统。使用PID增益调度VI可将不同PID参数集应用于控制器的不同操作区域。由于大多数过程为非线性，因此在某个操作点产
3、生预期响应的PID参数在另一个操作点产生的响应可能并不尽如人意。PID增益调度VI根据增益调度值输入的当前值，从增益调度选择并输出一个PID增益集。例如，为实现基于过程变量值的增益调度，可将过程变量值连线至增益调度值输入，同时将PID增益输出连线至PIDVI的PID增益输入。PID增益调度VI的PID增益调度输入是PID增益和对应最大值的簇数组。每个PID增益集对应数组前一个元素最大值到数组相同元素最大值的输入值范围。PID增益调度第一个元素的PID增益输入范围是所有小于等于对应最大值的值。下图演示的VI前面板使用设定值作为增益调度变量，默认范围是0100。下表概括了上图中指定的参数范围：范围
4、参数0SP30Kc= 10Ti= 0.02Td= 0.0230SP70Kc= 12Ti= 0.02Td= 0.0170SP100Kc= 15Ti= 0.02Td= 0.0053、4、PID超前滞后VI所属选板：PID VI必需：完整版开发系统实现带超前/滞后(lead/lag)功能的PID控制器，通常用作前馈控制机制中的动态补偿器。该VI使用位置算法，是真实指数超前/滞后的逼近。单控制循环可通过该VI的DBL实例实现。并行多循环控制可通过DBL数组实例实现。PID超前滞后（DBL数组）输入指定输入值。整定参数指定整定参数。增益指定DC增益。默认值为1。增益设为负值时产生带有额外180度相移的反
5、相放大器。滞后时间指定相位滞后时间，单位为分钟。值0表示关闭滞后。超前时间指定相位超前时间，单位为分钟。值0表示关闭滞后。超前时间过大可能会引起输出的剧烈振荡。输出范围指定强制转换控制输出的范围。默认值为100100，对应于满量程百分比指定的值。 可修改为控制系统适合的范围。例如，可将工程单位相互关联，而不是百分比。控制器在指定最小值或最大值饱和时，该VI实现积分抗饱和。输出上限指定控制器输出的最大值。默认值为100。输出下限指定控制器输出的最小值。默认值为-100。dt (s)指定VI调用的循环周期时间或间隔（单位为秒）。如dt (s)小于等于0，该VI使用内部计时器（1 ms精度）计算自上
6、次调用后的时间。如dt (s)必须小于1 ms，请明确指定该值。默认值为-1。重新初始化？指定是否重新初始化输出为当前输入值。输出返回PID算法的控制输出，用于控制过程。dt输出(s)返回实际时间间隔（单位为秒）。dt输出(s)或者返回dt (s)的值，或者在dt (s)值设为1时返回计算的间隔。PID超前滞后（DBL数组）输入指定输入值。整定参数指定整定参数。增益指定DC增益。默认值为1。增益设为负值时产生带有额外180度相移的反相放大器。滞后时间指定相位滞后时间，单位为分钟。值0表示关闭滞后。超前时间指定相位超前时间，单位为分钟。值0表示关闭滞后。超前时间过大可能会引起输出的剧烈振荡。输出
7、范围指定强制转换控制输出的范围。默认值为100100，对应于满量程百分比指定的值。 可修改为控制系统适合的范围。例如，可将工程单位相互关联，而不是百分比。控制器在指定最小值或最大值饱和时，该VI实现积分抗饱和。输出上限指定控制器输出的最大值。默认值为100。输出下限指定控制器输出的最小值。默认值为-100。dt (s)指定VI调用的循环周期时间或间隔（单位为秒）。如dt (s)小于等于0，该VI使用内部计时器（1 ms精度）计算自上次调用后的时间。如dt (s)必须小于1 ms，请明确指定该值。默认值为-1。重新初始化？指定是否重新初始化输出为当前输入值。输出返回PID算法的控制输出，用于控制
8、过程。该VI根据输入数组的大小确定输出的长度。dt输出(s)返回实际时间间隔（单位为秒）。dt输出(s)或者返回dt (s)的值，或者在dt (s)值设为1时返回计算的间隔。PID超前滞后详细信息该多态VI的DBL数组实例可用于多环PID控制应用。本例中输入的长度确定输出数组的长度。其他输入数组的长度无需与输入相同。该VI按如下方式将其他输入数组重新调整为输入的长度： 如输入数组大于输入，则将输入数组截断为输入的长度。不使用数组中的其他值。 如输入数组小于输入，则一直重复输入数组的最后一个值，直至与输入的大小匹配。这样，每个输出计算中必须使用的输入值无需在传递至该VI的数组中重复指定。相反，数
9、组可仅包含一个用于输出计算的值。范例关于使用PID超前滞后VI的范例见labviewexamplescontrolPID中的Simulation - Cascade and Feedforward Surge Tank Level VI。5、PID工程单位转为百分比 VI所属选板：PID VI必需：完整版开发系统根据最小值和最大值范围设置，将工程单位输入转换为百分比范围输出。单控制循环可通过该VI的DBL实例实现。并行多循环控制可通过DBL数组实例实现。PID EGU转为百分比（DBL）最大值(EGU)指定对应满刻度100%的输入值（工程单位）。输入(EGU)指定输入值（工程单位）。最小值(E
10、GU)指定对应满刻度0的输入值（工程单位）。%跨度返回满刻度百分比的输出值。PID工程单位转为百分比（DBL数组）最大值(EGU)指定对应满刻度100%的输入值（工程单位）。该VI重新调整最大值(EGU)输入数组的大小以匹配%跨度输入数组。输入(EGU)指定输入值（工程单位）。最小值(EGU)指定对应满刻度0的输入值（工程单位）。该VI重新调整最小值(EGU)输入数组大小以匹配输入(EGU)数组的大小。%跨度返回满刻度百分比的输出值。该VI根据输入(EGU)数组的大小确定%跨度数组的长度。PID工程单位转为百分比详细信息该多态VI的DBL数组实例可用于多环PID控制应用。本例中输入(EGU)的
11、长度确定输出数组的长度。其他输入数组的长度无需与输入(EGU)相同。该VI按如下方式将其他输入数组重新调整为输入(EGU)的长度： 如输入数组大于输入(EGU)，则将输入数组截断为输入(EGU)的长度。不使用数组中的其他值。 如输入数组小于输入(EGU)，则一直重复输入数组的最后一个值，直至与输入(EGU)的大小匹配。这样，每个输出计算中必须使用的输入值无需在传递至该VI的数组中重复指定。相反，数组可仅包含一个用于输出计算的值。范例关于使用PID工程单位转为百分比VI的范例见labviewexamplescontrolPID中的Manual-Automatic Control with Eng
12、ineering Units VI。6、PID过滤输入所属选板：PID VI必需：完整版开发系统对输入值使用5阶低通有限长冲激响应(FIR)滤波器。滤波器的截止频率为输入值采样频率的1/10。通过该VI可对控制应用中的测量值（例如，过程变量）进行滤波。单控制循环可通过该VI的DBL实例实现。并行多循环控制可通过DBL数组实例实现。为确保滤波器不会衰减有用的测量信息，请将控制系统的采样率至少设为物理系统最快时间常量的10倍。详细信息范例请在下拉菜单选择该VI的实例。 7、PID控制输入滤波(DBL)输入指定未过滤的测得输入值。重新初始化？指定是否重新初始化输出为当前输入值。输出返回过滤的输入值。
13、PID控制输入滤波（DBL数组）输入指定未过滤的测得输入值。重新初始化？指定是否重新初始化输出为当前输入值。输出返回过滤的输入值。该VI根据输入数组的大小确定输出数组的长度。PID控制输入滤波详细信息该多态VI的DBL数组实例可用于多环PID控制应用。本例中输入的长度确定输出数组的长度。其他输入数组的长度无需与输入相同。该VI按如下方式将其他输入数组重新调整为输入的长度： 如输入数组大于输入，则将输入数组截断为输入的长度。不使用数组中的其他值。 如输入数组小于输入，则一直重复输入数组的最后一个值，直至与输入的大小匹配。这样，每个输出计算中必须使用的输入值无需在传递至该VI的数组中重复指定。相反
14、，数组可仅包含一个用于输出计算的值。注：如应用程序要求更灵活的滤波选项，也可使用滤波器（逐点）VI。关于使用这些VI的详细信息，请参考下面的范例VI链接。范例关于使用PID控制输入滤波VI的范例见labviewexamplescontrolPID中的PID with Noise Plant VI。8、控制策略设计 绘制一个包含物理过程和控制因子（如阀门和测量）的流程图可设计控制策略。同时还包括过程反馈和任何所需的计算。然后使用PIDVI，结合LabVIEW中的数学与逻辑VI/函数，可将流程图转换为LabVIEW程序框图。下图展示了一个控制流程图样本：下图展示了对应的LabVIEW程序框图：第一
15、幅图中，FT是流量传送器，LT是液位传送器，LC是液位控制，SP是设定值。该简化VI缺失的唯一元素是环整定参数和自动/手动转换。通过DAQ设备、FieldPoint I/O模块、GPIB仪器或串行I/O端口可处理输入和输出。轮询率可实时调整。潜在轮询率仅受硬件和VI数量及图形复杂程度限制。设置定时PIDVI和PID超前滞后VI依赖于时间。VI获取定时信息的方式有两种：通过周期时间控制的值dt获取，或通过PIDVI中创建的计时器获取。如dt小于等于0，则VI在LabVIEW每次调用时计算新的定时信息。每次调用时，VI都测量自上次调用后的时间，并在计算中使用两次调用之间的差值。如从使用某个LabVIEW定时VI/函数的While循环调用VI，可获得同样有规律的定时，且内部计时器对变化进行补偿。但时间计数器函数的精度仅限于1 ms。
