1、LabVIEW 中使用的 PID 控制工具包 美国国家仪器公司（简称 NI）提供了在 LabVIEW 中使用的 PID 控制工具包，可帮助工程师结合 NI 数据采集设备快速有效地搭建一个数字 PID 控制器，精确可靠地完成系统需求。安装 NI 光盘 Tookit Software 中的 LabVIEW PID Control Tookit，即可在 LabVIEW 中生成该工具包。安装完成后打开一个新的 VI,右击程序框图，在 Functions Palette上选择 Control Design&Simulation，即可看到 PID 工具包，该工具包由 10 个 VI 组成（图 3）图 3
2、PID 工具包利用 PID.vi 即可搭建一个简单的 PID 控制器，在该 vi 的输入端给入 PID 的 3 个参数值（PID gains），系统反馈值(process variable)，实际期望值(setpoint)以及微分时间(dt)，便能得到需要的输出值(output)。该 vi 还能控制输出值的范围（图 4）。图 4 PID.viPID Advanced.vi 是为专家 PID 设计的 vi，增加了一些高级的功能，如可以设定期望值的范围（ setpoint range），手动控制（manual control），线性化（linearity）等功能。PID Autotuning.vi
3、 是为需要自整定的 PID 系统设计的，在给出一些基本要求后，具有自整定的功能（图 5）。图 5 PID Autotuning.viPID Lead/Lag.vi 可以对 PID 控制器前端由系统反馈来的输入信号做动态补偿。PID Setpoint Profile.vi 可以在期望值间断性变化时使其变得平滑。PID Control Input Filter.vi 是一个五阶的低通滤波器，放在 PID 控制器的 process variable 前端，可以滤去小于采样率十分之一的输入值。PID Gain Schedule.vi 可以写入几组增益参数，并给出条件，执行时当输入信号达到条件，便使用对
4、应的一组参数给入到 PID 控制器的 PID Gains 上。PID Output Limiter.vi 对 PID 控制器输出信号的变化速率进行控制，以保证外部接受控制信号部件的安全。PID EGU to %.vi 和 PID % to EGU.vi 负责对实际数值和其在设定工程单元范围内占的百分比进行转换。图 6 构建 PID 控制系统PID 工具包提供的这 10 个 VI，可以满足大多数场合的应用，根据不同的现场需求，使用不同的 VI 搭建 PID 控制器，十分方便（图 6）。PID 控制器输出的精准还和前端的输入信号是否精确密切相关，所以采集控制系统的前端输出而得到的系统反馈尤其重要。NI 的 DAQ 数据采集卡不仅工作稳定，结合 LabVIEW 编程方便兼容性好，且种类很多，可满足工程师各类不同档次上的需求。相信在 NI 软硬件的配合下，能够使搭建 PID 控制系统变得更加方便快速顺利，起到事半功倍的效果。
