PPLID控制回路及其在FIRA控制中的应用

入鉴相器。只要连沿不对齐，则涣相积分环就会设法调整被控对象，直到二者的边沿完全对齐。因此，锁相环的静态精度和灵敏非常高。
　　
　　②PPLID中积分器的平均积分时间很短。
　　
　　鉴相器计算出来的相位差最终是通过积分器转变为电压直接输出到被控对象上的。也就是说，积分器能够根据相位差决定在当前累积电压的基础上将电压调高或调低多少。由于鉴相器的高灵敏度使得相位稍有偏离便开始调整，因此积分器每次将电压调高或调低得很小，从而在很短的时间内就能完成调整工作。即锁相积分器的平均积分时间是很短的。
　　
　　③PPLID利用微分和比例调节可以实现全功率提前补偿。
　　
　　控制系统多处于微扰环境中，但有时会出现冲击干扰，差值会瞬间变得很大，仅依靠锁相积分环就不能足够快地收敛到目标值。这时可以启用微分和比例调节，对被控对象进行全功率提前补偿。这里的全功率指的是采用最高电压或最大电流对被控对象进行补偿，因此这种提前补偿的持续时间不会很长，只要偏差小于某个阈值，便立即停止，从而将精细调整的工作交给锁相积分环来完成。
　　
　　④PPLID可用于高精度控制。
　　
　　由于嵌入了PLL，因此PPLID继承了P
　　
　　
　　
　　LL回路的高精度特性，完全能够任要求高精度控制的任务，成本也十分低廉。
　　
　　2.2PPLID对传统PID回路性能的改善
　　
　　2.2.1对高频微扰适应能力的改善
　　
　　如前所述，PPLID具有灵敏度高和平均积分时间短的特点，稍有偏差便进行小幅调整，因此对高频微扰具有天然的自适应能力。
　　
　　同时，由于微分器只在冲击干扰时才会启用，在高频微扰情况下是停止工作的，因此不存在高频微扰对微分器产生影响的问题。
　　
　　2.2.2对PID参数整定的简化
　　
　　PPLID对PID参数整定的第一个简化是免去了微分和比例调节系数的调整。
　　
　　在PPLID中，只有当差值大于阈值时才会启动微分和比例调节，进行全功率提前补偿。当差值小于某相值时，则立即停止微分比例调节，从而将精细调节的任务交由PLL承担。可见，PLLID中的比例和微分调节并不负责精细调节，只负责将大幅度的偏差缩小到一定范围内，因此其系数对精度是无关紧要的。这样就免去了微分和比例系数的调整。
　　
　　参数整定的第二个简化是对积分系数的要求大大宽松了。这种宽松性表现为：只要锁相积分器的延时小于被控对象的反应延时，环路就能够纠偏，而且能够及时精确地纠偏。说它能够纠偏是因为采取边沿对齐方式的PLL，其捕捉范围并不依赖于积分器的延时常数[3]，这意味着在小幅振荡的情况下，锁相积分环的收敛性与积分常数的关联很小，只要保证环路对输出控制量（即积分器的输出）的调整速度快于被控对象的变化，就能够稳定在目标控制器。显然决定环路调整快慢的是最长延时单元，也就是积分器，只要其积分延时小于被控对象的反映延时，环路就能纠偏。说它能及地精确地纠偏是因鉴相器的高精度和高灵敏度使得锁相积分环的平均积分时间很短，这意味着偏差很小的情况下，环路能立即进行调整。
　　
　　在控制系统中，被控对象多为机械运动或温度、压力和流量等物理变化。其反应延时一般总大于积分器的延时，因此要调整积分延时使其小于被控对象的反应延时是十分简便的。
　　
　　由上可见，PLL与PID相结合，参数整定实际上就归

《PPLID控制回路及其在FIRA控制中的应用(第2页)》