CN113296390A - 一种基于位置式pid的控制方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于位置式PID的控制方法，包括步骤：获取被控制对象的实时测量值；根据所述实时测量值与预设目标值计算偏差值；根据当前采样时刻及之前预设数量个采样周期内的所述偏差值确定对被控制对象的积分控制量；本发明通过根据当前采样时刻之前预设数量个采样周期内的所述偏差值确定对被控制对象的积分控制量，可以使得只有当前就近部分采样时刻的偏差对当前产生积分作用，从而避免系统受到外界或自身干扰产生较大偏差引起的积分作用一直对系统产生影响，能够提高系统的抗干扰能力和鲁棒性。

Description

一种基于位置式PID的控制方法及终端

技术领域

本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种基于位置式PID的控制方法及终端。

背景技术

现有技术中为了保证驱动电机能够达到控制目标，通常需要对电机系统的各项参数进行精准控制，尤其是车辆车轮电机系统的转速等参数。现在一般的控制方法是通过PID(Proportion-Integral-Differential、比例-积分-微分)控制器控制电机设备的各项参数，但车辆运动具有不确定性和时变性等特点，当受到外界或自身干扰发生变化时，常规PID控制器之前设定好的控制参数无法满足要求，适应性较差，抗干扰能力较弱。

在PID控制中加入积分环节是为了消除静差，提高控制精度，但在过程的启动、结束或大幅度增减设定，或者外界对系统产生干扰时，短时间内系统输出有很大的偏差，且对应所述偏差产生的积分作用在之后的积分环节会累积，容易导致控制量超过执行机构允许最大动作范围所对应的极限控制量，造成积分饱和，从而引起系统较大的超调，甚至引起系统较大的振荡，这在系统控制中是绝对不允许的。

针对积分环节的饱和问题，传统的解决方式是设置积分分离，具体思路是“当偏差较大时，不投入积分环节；当偏差较小时，投入积分环节”，这样设置既能够消除静态误差，又在一定程度上降低了积分作用累积产生的不良影响，以位置式PID为例，算法如下：

其中β为积分开关系数，其取值范围为：

由上可得，传统的积分分离控制算法能够产生的效果与积分分离阈值e的选取有莫大的关系，虽然可以使系统避免产生过大的超调，又可以保证系统的控制精度，但由于积分分离阈值e采用动态设定会比较繁琐，所以通常采用人为设定的方式，在这种方式中当偏差在所述阀值之内，又受到持续的外界或自身干扰时，控制算法产生的积分作用仍然会使系统产生较大振荡。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种基于位置式PID的控制方法及终端，能够提高系统抗干扰能力。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：

一种基于位置式PID的控制方法，包括步骤：

获取被控制对象的实时测量值；

根据所述实时测量值与预设目标值计算偏差值；

根据当前采样时刻及之前预设数量个采样周期内的所述偏差值确定对被控制对象的积分控制量。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案：

一种基于位置式PID的控制终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下步骤：

获取被控制对象的实时测量值；

根据所述实时测量值与预设目标值计算偏差值；

根据当前采样时刻及之前预设数量个采样周期内的所述偏差值确定对被控制对象的积分控制量。

本发明的有益效果在于：本发明提供的一种基于位置式PID的控制方法及终端，通过根据当前采样时刻之前预设数量个采样周期内的所述偏差值确定对被控制对象的积分控制量，可以使得只有当前就近部分采样时刻的偏差对当前产生积分作用，从而避免系统受到外界或自身干扰产生较大偏差引起的积分作用一直对系统产生影响，能够提高系统的抗干扰能力和鲁棒性。

附图说明

图1为本发明实施例的一种基于位置式PID的控制方法的步骤示意图；

图2为本发明实施例的一种基于位置式PID的控制终端的结构示意图；

图3为本发明实施例中基于所述位置式PID控制方法的一种算法流程图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

对本发明使用的特定词或术语的定义说明如下：

PID:P表示Proportion(比例)，表示偏差乘以一个常数得到比例控制量U_p；

I表示Integral(积分)，表示对偏差进行积分运算得到积分控制量U_i；

D表示Derivative(微分)，对偏差进行微分运算得到微分控制量U_d；

位置式PID:控制算法根据输入的第K个采样时刻的被控制对象的实时测量值与预设目标值之间的偏差值计算出第K个采样时刻输出的控制量，位置式PID算法的数学表达时如下：

PID控制量U(k)＝比例控制量U_p+积分控制量U_i+微分控制量U_d；

其中，k_p表示比例系数，k_i表示积分系数，k_d表示微分系数，T表示采样周期，第0个采样时刻为最初采样时刻，第k个采样时刻为当前采样时刻，error(k)表示当前采样时刻输入的偏差值，error(k-1)表示上一个采样时刻输入的偏差值，u(k)表示当前采样时刻输出的控制变量，控制变量u(k)直接决定当前采样时刻之后执行机构的动作位置。

请参照图1，本发明实施例提供了一种基于位置式PID的控制方法，包括步骤：

获取被控制对象的实时测量值；

根据所述实时测量值与预设目标值计算偏差值；

获取当前采样时刻及之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值，根据获取的偏差值确定对被控制对象的积分控制量。

由上述描述可知，通过根据当前采样时刻之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值确定对被控制对象的积分控制量，可以使得只有当前就近部分采样时刻的偏差对当前产生积分作用，从而避免系统受到外界或自身干扰产生较大偏差引起的积分作用一直对系统产生影响，能够提高系统的抗干扰能力和鲁棒性。

进一步地，所述预设数量N的大小根据所述被控制对象对抗干扰能力和消除静差能力的需求确定。

由上述描述可知，通过根据被控制对象要求的抗干扰能力和消除静差能力强弱确定预设数量N值，可以更好的适用于需要消除部分静差但不完全要求消除静差的系统，从而提高系统抗干扰能力，消除系统部分静态误差，提高系统鲁棒性。

进一步地，所述根据所述实时测量值与预设目标值计算偏差值之后包括步骤：

预设偏差阈值；

当所述偏差值的绝对值小于或等于所述预设偏差阈值时，所述偏差值不变；

当所述偏差值的绝对值大于所述预设偏差阈值时，将所述偏差值的绝对值更新为所述预设偏差阈值，所述偏差值的正负属性不变。

由上述描述可知，通过预设偏差阈值，并根据所述偏差阈值对偏差值进行限值处理，在控制系统积分次数的同时，能够限制单次积分上限，避免若系统受到持续且较大的干扰而产生较大振荡，而且相对采用动态阈值的方法更加简单灵活。

进一步地，所述获取当前采样时刻及之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值包括步骤：

若当前采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量小于或等于所述预设数量N，则获取当前采样时刻及之前所有采样时刻的所述偏差值；

若当前采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量大于所述预设数量N，则获取当前采样时刻及之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值。

由上述描述可知，通过设置当前依次往前预设数量个采样时刻对应的偏差值确定积分控制量，可以使得只有当前就近部分采样时刻的偏差值对当前输出的控制量起到积分作用，若某个时间段系统受到持续干扰，则随着采样时刻的向后推进，控制算法会自动的滤除掉所述持续干扰产生较大偏差值对系统产生的积分作用，避免超调，同时又保留了当前就近部分采样时刻的偏差值对系统产生的积分作用，可以消除部分静态误差。

进一步地，所述根据获取的偏差值确定对被控制对象的积分控制量包括步骤：

根据获取的偏差值确定其对应的单次积分量；

累加所述单次积分量确定所述积分控制量；

还包括步骤：当当前采样时刻更新到下一个采样时刻时，对所述积分控制量进行更新；

所述对所述积分控制量进行更新包括：

若下一个采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量小于或等于所述预设数量N，则所述积分控制量以累加下一个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量的方式进行更新；

若下一个采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量大于所述预设数量N，则所述积分控制量以累加下一个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量并减去下一个采样时刻依次往前第N+1个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量的方式进行更新。

由上述描述可知，通过计算每个采样时刻的偏差值产生的单次积分量，当前采样时刻更新到下一个采样时刻，根据所述积分控制量和所述单次积分量确定新的所述积分控制量，并且当前采样时刻距最初采样时刻多于预设数量N个采样周期时，当前采样时刻更新到下一个采样时刻时，将所述积分控制量与下一个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量累加，并减去下一个采样时刻依次往前的第N个采样时刻的所述偏差值对应的单次积分量，得到新的所述积分控制量，控制算法每次只需要进行两次加减运算就可以更新所述积分控制量，相较于对当前就近预设数量N个采样时刻的所述偏差值对应的单次积分量依次进行累加计算，提高了响应速度，节省了计算机资源。

请参照图2，一种基于位置式PID的控制终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取被控制对象的实时测量值；

根据所述实时测量值与预设目标值计算偏差值；

获取当前采样时刻之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值，根据获取的偏差值确定对被控制对象的积分控制量。

由上述描述可知，通过根据当前采样时刻之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值确定对被控制对象的积分控制量，可以使得只有部分采样时刻的偏差对当前产生积分作用，从而避免系统受到外界或自身干扰产生较大偏差引起的积分作用一直对系统产生影响，能够提高系统的抗干扰能力和鲁棒性。

进一步地，所述预设数量N的大小根据所述被控制对象对抗干扰能力和消除静差能力的需求确定。

由上述描述可知，通过根据被控制对象要求的抗干扰能力和消除静差能力强弱确定预设数量N值，可以更好的适用于需要消除部分静差但不完全要求消除静差的系统，从而提高系统抗干扰能力，消除系统部分静态误差，提高系统鲁棒性。

进一步地，所述根据所述实时测量值与预设目标值计算偏差值之后包括步骤：

预设偏差阈值；

当所述偏差值的绝对值小于或等于所述预设偏差阈值时，所述偏差值不变；

当所述偏差值的绝对值大于所述预设偏差阈值时，将所述偏差值的绝对值更新为所述预设偏差阈值，所述偏差值的正负属性不变。

由上述描述可知，通过预设偏差阈值，在控制系统积分次数的同时，能够限制单次积分上限，避免若系统受到持续且较大的干扰而产生较大振荡，而且相对采用动态阈值的方法更加简单灵活。

进一步地，所述获取当前采样时刻及之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值包括步骤：

若当前采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量小于或等于所述预设数量N，则获取当前采样时刻及之前所有采样时刻的所述偏差值；

若当前采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量大于所述预设数量N，则获取当前采样时刻及之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值。

由上述描述可知，通过设置当前依次往前预设数量个采样时刻对应的偏差值确定积分控制量，可以使得只有当前就近部分采样时刻的偏差值对当前输出的控制量起到积分作用，若某个时间段系统受到持续干扰，则随着时间的推进，控制算法会自动的滤除掉所述持续干扰产生较大偏差值对系统产生的积分作用，避免超调，同时又保留了当前就近部分采样时刻的偏差值对系统产生的积分作用，可以消除部分静态误差。

进一步地，所述根据获取的偏差值确定对被控制对象的积分控制量包括步骤：

根据获取的偏差值确定其对应的单次积分量；

累加所述单次积分量确定所述积分控制量；

还包括步骤：当当前采样时刻更新到下一个采样时刻时，对所述积分控制量进行更新；

所述对所述积分控制量进行更新包括：

若下一个采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量小于或等于所述预设数量N，则所述积分控制量以累加下一个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量的方式进行更新；

若下一个采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量大于所述预设数量N，则所述积分控制量以累加下一个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量并减去下一个采样时刻依次往前第N+1个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量的方式进行更新。

由上述描述可知，通过计算每个采样时刻的偏差值产生的单次积分量，当前采样时刻更新到下一个采样时刻，根据所述积分控制量和所述单次积分量确定新的所述积分控制量，并且当前采样时刻距最初采样时刻多于预设数量N个采样周期时，当前采样时刻更新到下一个采样时刻时，将所述积分控制量与下一个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量累加，并减去下一个采样时刻依次往前的第N个采样时刻的所述偏差值对应的单次积分量，得到新的所述积分控制量，控制算法每次只需要进行两次加减运算就可以更新所述积分控制量，相较于对当前就近预设数量N个采样时刻的所述偏差值对应的单次积分量依次进行累加计算，提高了响应速度，节省了计算机资源。

本发明上述基于位置式PID的控制方法及终端适用于需要消除部分静差且不要求完全消除静差，并对抗干扰能力有一定要求的系统，以下通过具体实施方式进行说明：

实施例一

请参照图1，一种基于位置式PID的控制方法，包括步骤：

获取被控制对象的实时测量值；

根据所述实时测量值与预设目标值计算偏差值；

其中，对所述偏差值进行限值处理，包括步骤：

预设偏差阈值；

当所述偏差值的绝对值小于或等于所述预设偏差阈值时，所述偏差值不变；

当所述偏差值的绝对值大于所述预设偏差阈值时，将所述偏差值的绝对值更新为所述预设偏差阈值，所述偏差值的正负属性不变；

具体地，人为预设偏差阈值e，e＞0，用于表示偏差值error(k)绝对值的上限，用公式表示为，即|error(k)|≤e时，令error(k)＝error(k)；当|error(k)|＞e时，令error(k)＝e/|error(k)|*error(k)；

在另一种可选的实施方式中，预设取值关系数β，将所述取值关系数β与所述偏差值error(k)的乘积赋值给所述偏差值error(k)，即error(k)＝β*error(k)，且当error(k)≤e时，β＝1；当|error(k)|＞e时，β＝e/|error(k)|；

获取当前采样时刻及之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值，根据获取的偏差值确定对被控制对象的积分控制量；

其中，根据位置式PID公式中第0个采样时刻为最初采样时刻，第k个采样时刻为当前采样时刻，可得距当前采样时刻N个采样周期为第k-N个采样时刻，则对第k个采样时刻、第k-1个采样时刻、第k-2个采样时刻…一直到第k-N个采样时刻的偏差值进行积分运算，采用位置式PID公式可表示为：

PID控制系统中积分作用的优点是消除静态偏差，只要有偏差存在，积分就会起作用，直到无差为止，但积分调节规律与被控变量变化的速度和方向无关，具有相位滞后的性质，当偏差的绝对值已经在减小，即被控变量逐渐向设定值靠近时，积分作用仍然按原来方向变化，积分控制量将会超过需要，因而积分作用的缺点是不但会减慢调节速度，还会增强被控变量的振荡倾向，容易产生过调，过调会扩大被控变量与设定值的偏差，此偏差反过来又使积分作用进一步进行，从而引起振荡；

为尽量避免上述这种情况发生，现有的一种控制思路是只有在积分控制量与比例控制量方向变化相同时，才会把积分作用引入，而在积分控制量与比例控制量方向变化相同时，则把积分作用切除；现有的另一种控制思路是只有偏差的绝对值小于某一界限值，即被控变量相当接近设定值，偏差较小时，才将积分作用引入，而偏差较大时，则将积分作用切除；可得现有的这两种控制思路都是在整个控制过程中，当积分作用的优点给系统带来的好处多于缺点给系统带来的坏处的时候，将积分作用引入，当积分作用的优点给系统带来的好处少于缺点给系统带来的坏处的时候，则将积分作用切除；

本实施例所述控制思路则与上述现有的控制思路不同，在整个控制过程中，积分作用一直有，不过只有当前及就近采样时刻的偏差可以产生积分作用，更有利于根据被控变量的实时变化进行积分调节，即减少积分作用的滞后，随着采样时刻的向后推进，距离当前采样时刻较远的偏差值产生的积分作用被上述控制算法滤除，距离当前采样时刻较远的偏差值产生的积分作用虽然对最后消除稳态误差有积极作用，但对当前被控变量的实时调节是不利的；本实施例所述控制思路则是整体弱化积分作用，也就是同时减弱积分作用的优点和缺点，即牺牲一部分优点给系统带来的好处去弥补一部分缺点给系统带来的坏处。

实施例二

请参照图2，本实施例在上述实施例一的基础上，对所述获取当前采样时刻及之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值，根据获取的偏差值确定对被控制对象的积分控制量的过程进行了进一步限定：

所述获取当前采样时刻及之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值包括步骤：

若当前采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量小于或等于所述预设数量N，则获取当前采样时刻及之前所有采样时刻的所述偏差值；

若当前采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量大于所述预设数量N，则获取当前采样时刻及之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值；

所述根据获取的偏差值确定对被控制对象的积分控制量包括步骤：

根据获取的偏差值确定其对应的单次积分量；

具体地，单次积分量采用U_i(k)表示，根据位置式PID公式:

可得U_i(k)＝k_i*error(k)*β*T；

累加所述单次积分量确定所述积分控制量；

具体地，积分控制量采用U_i表示，若k≤N，则可得公式：

U_i＝U_i(k)+U_i(k-1)+U_i(k-2)+U_i(k-3)+……+U_i(0)

若k＞N，则可得公式：

U_i＝U_i(k)+U_i(k-1)+U_i(k-2)+U_i(k-3)+……+U_i(k-N)

当当前采样时刻更新到下一个采样时刻时，对所述积分控制量进行更新；

其中，所述对所述积分控制量进行更新包括：

若下一个采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量小于或等于所述预设数量N，则所述积分控制量以累加下一个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量的方式进行更新；

若下一个采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量大于所述预设数量N，则所述积分控制量以累加下一个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量并减去下一个采样时刻依次往前第N+1个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量的方式进行更新；

具体地，当当前采样时刻更新到下一个采样时刻时，即k＝k+1，若k≤N，则U_i＝U_i+U_i(k)，若k＞N，则U_i＝U_i+U_i(k)-U_i(k-(N+1))。

实施例三

本实施例在上述实施例一或二的基础上，对所述预设数量N及被控对象进行了进一步限定；

所述预设数量N的大小根据所述被控制对象对抗干扰能力和消除静差能力的需求确定；

其中，N取值越小，则控制系统滤除干扰带来的积分作用就越快，则抗干扰能力就越强，但消除静态误差的部分占比就越小，则消除静态误差的能力就越弱；N取值越大，则控制系统滤除干扰带来的积分作用就越慢，则抗干扰能力就越弱，但消除静态误差的部分占比就越大，则消除静态误差的能力就越强；即N的取值决定牺牲静态性能换取动态性能的比例，适用于需要消除部分静差但不要求完全消除静差，并对抗干扰能力有一定要求的被控对象；

以车辆为例，一般采用PID算法通过参数调整对车辆的平衡、速度、方向进行控制，其中在车辆的速度控制中，对最终的稳态速度值精度要求不高，由于车辆运动具有不确定性和时变性等特点，比如经常加减速，即大幅度增减设定，容易受到外界或自身干扰引起短时间内产生较大偏差，所述短时间内的较大偏差即便不会引起积分饱和，也会造成积分作用过强，容易引起振荡，且对应所述偏差产生的积分作用在之后的积分环节会一直累积，影响被控对象当下的实时调节效果即动态性能，因而车辆的速度控制对动态性能和抗干扰能力要求较高；

以车速为被控对象，根据上述实施例一和二所述控制方法，对应设计的控制算法如下：

设置积分控制量初始值U_i＝0，最初采样时刻k＝0，设置初始参数：预设数量N、偏差阈值e、采样周期T、积分系数k_i；

控制终端开启控制：

S1.开始采样获取车速的实时测量值；

S2.根据所述实时测量值与预设目标值计算偏差值error(k)；

S3.根据偏差值error(k)的绝对值与偏差阈值e的大小关系，对偏差值error(k)进行限值处理；

即|error(k)|≤e时，令error(k)＝error(k)；

当|error(k)|＞e时，令error(k)＝e/|error(k)|*error(k)；

S4.根据偏差值error(k)计算单次积分量U_i(k)；

即U_i(k)＝k_i*error(k)*T；

S5.令U_i＝U_i+U_i(k)；

S6.比较k与N的大小关系，判断是否需要令U_i＝U_i-U_i(k-(N+1))；

即若k≤N，令U_i＝U_i；

若k＞N，令U_i＝U_i-U_i(k-(N+1))；

S7.输出积分控制量U_i；

S8.当前采样时刻更新为下一个采样时刻，令k＝k+1；

S9.回到步骤S1；

上述控制算法根据所述偏差阈值对偏差值进行限值处理，在限制单次积分上限的同时，还会控制积分次数，避免若系统受到持续且较大的干扰而产生较大振荡，改善动态性能，增强系统抗干扰能力，而为改善动态性能和增强系统抗干扰能力，现有的控制算法在根据偏差阈值进行积分分离的基础上，采用设置动态阈值的方式，本实施例所述算法比采用动态阈值的方式更加简便灵活。

实施例四

一种基于位置式PID的控制终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例一至实施例三中任一项所述基于位置式PID的控制方法。

综上所述，本发明提供的一种基于位置式PID的控制方法及终端，通过根据当前采样时刻之前预设数量个采样周期内的所述偏差值及对所述偏差值进行限值处理，确定对被控制对象的积分控制量，即在限制单次积分上限的同时，还会控制积分次数，可以使得只有当前就近部分采样时刻的偏差对当前产生积分作用，从而避免系统受到外界或自身干扰产生较大偏差引起的积分作用一直对系统产生影响，能够提高系统的抗干扰能力和鲁棒性，并且相较现有技术中采用动态阈值的方法更加简单灵活。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于位置式PID的控制方法，其特征在于，包括步骤：

获取被控制对象的实时测量值；

根据所述实时测量值与预设目标值计算偏差值；

获取当前采样时刻及之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值，根据获取的偏差值确定对被控制对象的积分控制量。

2.根据权利要求1所述的一种基于位置式PID的控制方法，其特征在于，所述预设数量N的大小根据所述被控制对象对抗干扰能力和消除静差能力的需求确定。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于位置式PID的控制方法，其特征在于，所述根据所述实时测量值与预设目标值计算偏差值之后包括步骤：

预设偏差阈值；

当所述偏差值的绝对值小于或等于所述预设偏差阈值时，所述偏差值不变；

当所述偏差值的绝对值大于所述预设偏差阈值时，将所述偏差值的绝对值更新为所述预设偏差阈值，所述偏差值的正负属性不变。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于位置式PID的控制方法，其特征在于，所述获取当前采样时刻及之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值包括步骤：

若当前采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量小于或等于所述预设数量N，则获取当前采样时刻及之前所有采样时刻的所述偏差值；

若当前采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量大于所述预设数量N，则获取当前采样时刻及之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于位置式PID的控制方法，其特征在于，

所述根据获取的偏差值确定对被控制对象的积分控制量包括步骤：

根据获取的偏差值确定其对应的单次积分量；

累加所述单次积分量确定所述积分控制量；

还包括步骤：当当前采样时刻更新到下一个采样时刻时，对所述积分控制量进行更新；

所述对所述积分控制量进行更新包括：

若下一个采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量小于或等于所述预设数量N，则所述积分控制量以累加下一个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量的方式进行更新；

若下一个采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量大于所述预设数量N，则所述积分控制量以累加下一个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量并减去下一个采样时刻依次往前第N+1个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量的方式进行更新。

6.一种基于位置式PID的控制终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

获取被控制对象的实时测量值；

根据所述实时测量值与预设目标值计算偏差值；

获取当前采样时刻及之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值，根据获取的偏差值确定对被控制对象的积分控制量。

7.根据权利要求6所述的一种基于位置式PID的控制终端，其特征在于，所述预设数量N的大小根据所述被控制对象对抗干扰能力和消除静差能力的需求确定。

8.根据权利要求6或7所述的一种基于位置式PID的控制终端，其特征在于，所述根据所述实时测量值与预设目标值计算偏差值之后包括步骤：

预设偏差阈值；

当所述偏差值的绝对值小于或等于所述预设偏差阈值时，所述偏差值不变；

当所述偏差值的绝对值大于所述预设偏差阈值时，将所述偏差值的绝对值更新为所述预设偏差阈值，所述偏差值的正负属性不变。

9.根据权利要求6或7所述的一种基于位置式PID的控制终端，其特征在于，所述获取当前采样时刻及之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值包括步骤：

若当前采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量小于或等于所述预设数量N，则获取当前采样时刻及之前所有采样时刻的所述偏差值；

若当前采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量大于所述预设数量N，则获取当前采样时刻及之前预设数量N个采样周期内的所述偏差值。

10.根据权利要求6或7所述的一种基于位置式PID的控制终端，其特征在于，所述根据获取的偏差值确定对被控制对象的积分控制量包括步骤：

根据获取的偏差值确定其对应的单次积分量；

累加所述单次积分量确定所述积分控制量；

还包括步骤：当当前采样时刻更新到下一个采样时刻时，对所述积分控制量进行更新；

所述对所述积分控制量进行更新包括：

若下一个采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量小于或等于所述预设数量N，则所述积分控制量以累加下一个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量的方式进行更新；

若下一个采样时刻距最初采样时刻的采样周期数量大于所述预设数量N，则所述积分控制量以累加下一个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量并减去下一个采样时刻依次往前第N+1个采样时刻的所述偏差值对应的所述单次积分量的方式进行更新。

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