PID的控制原理和作用

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1、PID是比例，积分，微分的缩写,<BR>比例调节作用：是按比例反应系统的偏差，系统一旦出现v/p＞了偏差，比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。比例作用大,可以加快调节，系统反应灵敏，减小稳态误差，并且没有滞后。但是过大的比例，使得超调量增加，调节吋间长,动态性能变坏，甚至使系统的稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。积分调是使系统消除稳态误差，提高无差度。因为有误差，积分调节就进行，直至无差，积分调节停止,积分调节输出一常值。积分作用的强弱取决与积分时间常数Ti,Ti越小，积分作用就越强。反之Ti大则积分作用弱,加入积分会引进滞后效应，使得系统的稳定性变差，动态响应变慢。积分作用太强

2、，会使超调量变大，动态性能变差，甚至使系统不稳定，几分太弱，则使得误差消除的慢，积分作用常与另两种调节规律结合，组成PI调节器或PID调节器。微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除。因此,可以改善系统的动态性能。在微分时间选择合适情况下，可以减少超调，减少调节时间，同时，微分可以在超调出现之前将其控制，这种超前可以弥补积分的滞后，适当的微分对以减小超调量，增加稳定性，。微分作用对噪声干扰有放大作用，因此过强的加微分调节,对系统抗干扰不利。此外，微分反应的是变化率，而当输入没有变化时,微分作用输出为

3、零。微分作用不能单独使用，需要与另外两种调节规律相结合，组成PD或PID控制器。v/p＞在调节系统中，其过程控制方式就是将被测量，如温度、压力、流量、成分、水位等，由传感器变换成统一的标准信号送入调节器，在调节器中,与给定值进行比较，然后把比较出的差值进行PID运算。所谓PID运算就是比例、积分、微分运算。P调节就是调节器的输出和输入成比例。调比例带，也就是调比例系数，比例带就是输出与输入之比(放大倍数)的倒数。I调节就是输出是输入量(即偏差)的积分，只要有偏差，调节器就会不断积分，使输送到执行器的信号变化，校正被控量，直到达到无偏差为止，所以有了积分调节器就会消除稳态偏差。但要注意单独的积分

4、调节往往是不能工作的。所谓整定积分时间就是调积分的快慢，这要取决于对象的特性。D调节就是微分调节，也就是输出对输入的微分。微分调节的优点在于它的超前性，当输入发生变化时，马上就有微分信号产生，使被控量得以提前校正，然后再由P、I进行校正，这样可以使整个调节的过渡过程吋间缩短，有利于调节质量的提高。v/p＞目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。同时，控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和押能控制理论三个阶段。解能控制的典型实例是模糊全口动洗衣机等。自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。控制

5、器的输出经过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器，变送器，通过输入接口送到控制器。不同的控制系统，其传感器、变送器、执行机构是不一样的。比如压力控制系统要釆用压力传感器。电加热控制系统的传感器是温度传感器。目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器(仪表)己经很多，产品己在工程实际中得到了广泛的应用，有各种各样的PID控制器产品，各大公司均开发了具有PID参数白整定功能的智能调节器(intelligentregulator),其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。有利用PID控制实现的压力、温度、流量、液位控制器，能实现PID控

6、制功能的可编程控制器(PLC),还有可实现PID控制的PC系统等等。对编程控制器(PLC)是利用其闭坏控制模块來实现P1D控制，而对编程控制器(PLC河以直接与ControlNet相连，如Rockwell的PLC-5等。还有可以实现PID控制功能的控制器,如Rockwell的Logix产品系列，它可以直接与ControlNet相连，利用网络来实现其远程控制功能。＜br＞1、开环控制系统vbr＞开环控制系统(open-loopcontrolsystem)是指被控对象的输出(被控制量)对控制器(controller)的输出没有影响。在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。

7、>2、闭环控制系统vbr>闭环控制系^(closed-loopcontrolsystem)的特点是系统被控对彖的输出(被控制量)会反送冋来影响控制器的输出，形成-个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系统给定值信号相反，则称为负反馈(NegativeFeedback),若极性相同，则称为正反馈，一般闭坏控制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。闭坏控制系统的例子很多。比如人就是一