pid,串级控制总结1版

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1、PID是由比例、微分、积分三个部分组成的，在实际应用中经常只使用其中的一项或者两项，如P、PI、PD、PID等。就可以达到控制要求...PLC编程指令里都会有PID这个功能指令...至于P，I，D数值的确定要在现场的多次调试确定...比例控制(P):比例控制是最常用的控制手段之一，比方说我们控制一个加热器的恒温100度,当开始加热时，离目标温度和差比较远，这时我们通常会加大加热，使温度快速上升，当温度超过100度时，我们则关闭输出，通常我们会使用这样一个函数e(t)=SP-y(t);u(t)=e(t)

2、*PSP——设定值e⑴误差值y⑴——反馈值u⑴输出值P——比例系数滞后性不是很大的控制对象使用比例控制方式就可以满足控制要求，但很多被控对象屮因为有滞后性。也就是如果设定温度是200度，当采用比例方式控制时，如果P选择比较大，则会出现当温度达到200度输出为0后，温度仍然会止不住的向上爬升，比方说升至230度，当温度超过200度太多后又开始回落，尽管这时输出开始出力加热，但温度仍然会向下跌落一定的温度才会止跌冋升，比方说降至170度，最后整个系统会稳定在一定的范围A进行振荡。如果这个振荡的幅度是允许的

3、比方说家用电器的控制，那则可以选用比例控制.比例积分控制(PI):积分的存在是针对比例控制耍不就是有差值耍不就是振荡的这种特点提出的改进，它常与比例一块进行控制，也就是PI控制。其公式有很多种，但大多差别不大，标准公式如下：u(t)=Kp*e(t)+Ki^e(t)+u0u⑴——输出Kp——比例放大系数Ki——积分放大系数e⑴——误差uO——控制量基准值(基础偏差)大家可以看到积分项是一个历史误差的累积值，如果光用比例控制时，我们知道要不就是达不到设定值要不就是振荡，在使用了积分项后就可以解决达不到设定

4、值的静态误差问题，比方说一个控制中使用了PI控制后，如果存在静态误差，输出始终达不到设定值，这时积分项的误差累积值会越来越大，这个累积值乘上Ki后会在输出的比重中越占越多，使输出u⑴越来越大，最终达到消除静态误差的目的。PI两个结合使用的情况不，我们的调整方式如不：1、先将I值设为0,将P值放至比较大，当出现稳定振荡时，我们再减小P值直到P值不振荡或者振荡很小为止(术语叫临界振荡状态)，在有些情况下，我们还可以在些P值的基础上再加大一点。2、加大I值，直到输出达到设定值为止。3、等系统冷却后，再重上电

5、，看看系统的超调是否过大，加热速度是否太慢。通过上面的这个调试过程，我们可以看到P值主要可以用来调整系统的响应速度，但太大会增大超调量和稳定时间；而丨值主要用来减小静态误差。PID控制:因为pi系统中的I的存在会使整个控制系统的响应速度受到影响，为了解决这个问题，我们在控制中增加了D微分项，微分项主要用来解决系统的响应速度问题，其完整的公式如下：u(t)=Kp*e(t)+KiZe(t)+Kd[e(t)-e(t-1)]+uO在PID的调试过程中，我们应注意以下步骤：1、关闭I和D,也就是设为0.加大P,

6、使其产生振荡；2、减小P,找到临界振荡点；3、加大I，使其达到H标值；重新上电看超调、振荡和稳定时间是否吻合要求；5、针对超调和振荡的情况适当的增加一些微分项；6、注意所有调试均应在最大争载的情况下调试，这样才能保证调试完的结果可以在全工作范围内均冇效；静态误差事实上，静态误差是指当测量器件的测量值(或输入值)不随时间变化时，测量结果(或输出值)会有缓慢的漂移，这种误差程为静态输入误差，或称静态误差。静态误差是指误差的幅值和方向是恒定的，或者是按一定规律缓变的(变化周期大于装置调整周期)，即不需要考虑

7、时间因素对误差的影响轴承认的一个被测体的数值，作为-致同意的用于进行比较的基准或标准样本:一个基于科学原理的理论值或确定值；一个基于某国家或国际组织的指定值；一个基于某科学或工程组织主持的合作试验工作产生的一致同意值；对于具体用途，采用接受的参考方法获得的一个同意值。该值包括特定数量的定义，并为其它已知0的的自然接受，冇吋是按惯例被接受。注：与基准值同义使用的其它术语：已接受的基准值已接受值惯用值惯用真值指定值最桂估计值标准值标准测量阶跃响应是指将一个阶跃输入(stepfunction)加到系统上时，

8、系统的输出。稳态误差是指系统的响应进入稳态后，系统的期望输出与实际输出之差。控制系统的性能可以用稳、准、快三个字来描述。稳是指系统的稳定性(stability),一个系统要能正常工作，首先必须是稳定的，从阶跃响成上看应该是收敛的；准是指控制系统的准确性、控制精度，通常用稳态误差来(Steady-stateerror)描述，它表示系统输出稳态值与期望值之差；快是指控制系统响应的快速性，通常用上升时间来定量描述。增益，即Gain。通常为一个系统的信号输出与信