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當(dāng)控制系統(tǒng)輸出的被控變量長時(shí)間未達(dá)到給定值時(shí)，這段時(shí)間之內(nèi)積分環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的控制量將形成一個(gè)很大的積累值，PID控制器的輸出控制量將由于積分環(huán)節(jié)的累積作用而不斷增加。當(dāng)控制量達(dá)到或超出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸入信號上下限時(shí)，此后執(zhí)行機(jī)構(gòu)將進(jìn)入飽和區(qū)，不再隨著輸入控制量的增加而進(jìn)一步的動作。當(dāng)偏差值反向時(shí)，控制器的輸出控制量需要很長時(shí)間才能夠退出飽和區(qū)，在這段時(shí)間之內(nèi)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將停留在極限位置而暫時(shí)失去控制，使控制系統(tǒng)性能惡化。
不完全微分算法即在原微分環(huán)節(jié)上添加一個(gè)具有低通濾波作用的慣性環(huán)節(jié)，其結(jié)構(gòu)框圖如下：
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