串联型PID，并联型PID与标准型PID简要说明

PID广泛应用于工业生产各个环节，然而对于不同PID结构会有一些差异，导致在调参时若按照常规的经验调试，结果将会有非常大的不同。

串联型PID的三个环节由比例，积分和微分项串级而成，结构简图如下：

其传递函数为：

若使用后向欧拉法将其离散化，即将：

带入式(1-1)中，可得到：

其中：

式(1-3)即为串联型PID的离散化增量式实现。利用递推的方法可得到绝对式实现如下：

并联型PID的三个环节由比例，积分和微分项并联而成，其结构简图如下：

其传递函数为：

串联型与并联型二者的系数有所不同，其关系如下：

使用后向欧拉离散化，可得到并联型PID的离散化增量式实现如下：

若使用Tustin方式离散化，即将：

带入式(2-1)中，并将 置为0，可得到：

此即为并联型PI的离散化增量式实现。同样利用递推的方法可以得到绝对式实现如下：

标准型PID与上述二者都不同，其结构简图如下：

其传递函数为：

此时有：

使用后向欧拉离散化方法，可得到标准型PID的离散化增量式实现：

若使用Tustin方式离散化，并将 置0，则得到标准型PI的离散化增量式实现：

式(3-4)即为TI的快速电流环(FCL)中速度优化型PI控制器实现原理。值得注意的是，FCL中的各变量均为标幺值，因此实际实现需要稍作转换，即：

其中：

最后，使用同样的递推法，可以得到绝对式实现：

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１、PID调节中的串级、自动、手动中的串级是什么意思？答复：串级就是PID1，PID2串在一起使用，分主调和辅调；主调的输出作为辅调的外给定；自动/手动这个还用解释吗？手动不存在串级之说，因为手动时PID是不起作用的，也就无所谓的串级之说了；自动未必是串级，自动+外给=串级；切串级的方式就有2种，切自动或者切外给就等与切掉串级。例如：通过控制风量来控制锅炉的温度；这里的风量使用PID调节，温度也使用PID调节，那么温度的控制是通过对风量的控制而控制的，因此这里的风量和温度的控制就是串级，主调为温度控制，辅调为风量控制；２、串级切换到自动或手动都要实现无扰动切换吗？如何实现？３、自动切换到串级或手动要无扰动切换吗？如何实现？４、手动切换到串级或自动要实现无扰动切换吗？如何实现？答复：任何的控制手动/自动切换都要求是无扰动的切换。所谓的无扰是指在你切换的瞬间，PID的输出不能有变化，这就是无扰。至于如何保证无扰的切换要看你使用的是何种功能块了，和这些功能块的特性是有关系的。拿西门子PCS7中的PID功能块为例：自动/手动切换的时候有专门的管脚设置能够保证切换时输出一致；串级的切换要保证辅调的给定值作为主调的跟踪值，这样主调的输出（辅调的外给定）与辅调的原给定值是一致的，保证无扰切换；具体去研究PID功能块；

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