搭建机器人电控系统——PID算法——大林算法和史密斯算法与PID算法的区别

PID算法

PID算法介绍，不同系数仿真，优缺点
位置式、增量式、模糊式PID
大林算法、史密斯算法和PID算法的区别

大林算法

改进对象：带有纯滞后环节的一阶惯性系统。

如上图是一个常见的开环传递函数，当它闭环运行时，特征方程受纯延迟环节的影响，进而影响系统稳定性。

目的：设计一个串联控制器来补偿纯滞后作用。
大林设想最终的闭环传递函数为：

其中调整T2与τ的关系，使分子分母比值为1，从而消除纯滞后的影响。
以此来设计控制器C(s)：

可以解出来

换到离散域中：

大林算法的优点在于对于含有纯滞后环节的系统有改善作用，相比于PID调节来说调整得更快，更加稳定。但缺点在于C(S)难以设计，如果不能清楚的知道纯延时环节的时间，那么由于大林算法的特征方程容易接近一个圆的特征方程，会产生振铃的现象。

---

史密斯算法

史密斯算法和大林算法针对的都是滞后系统，只是设计控制器的方式不一样。

改进对象：带有纯滞后环节的一阶惯性系统。
目的：设计一个并联控制器来补偿纯滞后作用。这个并联补偿环节称为预估器。

史密斯设计的控制器为：

最终使开环传递函数为G0(s)达到目的。

史密斯算法和大林算法对于系统参数变化的响应程度都比较差，要求比较精确的参数控制。