PID功能详解

hope123

PID功能详解
" W$ |0 A8 Z! ?, M一、PID 控制简介
- g& q+ o9 J, P" [PID(
Proportional Integral
  Q# ^9 ]+ b* f( a" `5 j  d  UDerivative)控制是最 早发展起来的控制策略
2 C& u! \2 F, f+ S1 x之一，由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高，被广泛应用于工业过程控制。尤
其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统。
在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，
简称PID控制，又称PID 调节，它实际上是一-种算法。PID 控制器问世至今已有
3 i$ F( S5 X4 w2 f5 ]4 N5 t近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控
' W* x  k+ C; Y# x. l4 w5 _制的主要技术之一.当被控对 象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数
学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依
4 q. h6 k2 J9 X" |靠经验和现场调试来确定，这时应用 PID 控制技术最为方便。即当我们不完全了
2 b  ]' Z0 F0 m& D) O; \解一个系统和被控对象， 或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适
) w, k% K# U8 k3 O- _" m0 U6 o& C: d$ D合用PID控制技术。PID 控制，实际中也有PI 和PD控制。PID 控制器就是根据.
系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
& W8 V4 R$ U; M; [从信号变换的角度而言，超前校正、 滞后校正、滞后-超前校正可以总结为
! j. k7 j. r- z. f4 K; c比例、积分、微分三种运算及其组合.
# |* Z8 a6 y* KPID调节器的适用范围: PID 调节控制是一-个传统控制方法，它适用于温度、
# o: t) b$ R" l+ Y' ^% a压力、流量、液位等几乎所有现场，不同的现场，仅仅是
PID参数应设置不同，
$ ?) }9 T: I, N' W, E只要参数设置得当均可以达到很好的效果。均可以达到 0.1%甚至更高的控制要
求。
PID控制的不足
0 H( n$ A8 X, J# x: @4 {4 z1.在实际工业生产过程往往具有非线性、时变不确定，难以建立精确的数学模
型，常规的PID 控制器不能达到理想的控制效果:
2.在实际生产现场中， 由于受到参数整定方法烦杂的困扰，常规
9 p+ m; n, F) }$ xPID控制器参
/ c1 |! d7 H! U3 e( T  W( U5 c. {数往往整定不良、效果欠佳，对运行工况的适应能力很差。
! q3 c( {& Q7 \$ C3 V  t二、PID控制器各校正环节
  }% |, V# m+ L) @9 C+ z任何闭环控制系统的首要任务是要稳(稳定) . 快(快速)、准(准确)的响
9 p+ j* _; }7 F5 p$ R$ G应命令。PID 调整的主要工作就是如何实现这一-任务。
增大比例系数P 将加快系统的响应，它的作用于输出值较快，但不能很好
% ~) A/ `/ I  N. Z. N7 t稳定在一一个理想的数值，不 良的结果是虽较能有效的克服扰动的影响，
但有余差
出现，过大的比例系数会使系统有比较大的超调， 并产生振荡， 使稳定 性变坏。
) F3 w0 U4 a4 r  B0 F6 O* @& _积分能在比例的基础上消除余差，它能对稳定后有累积误差的系统进行误差修
  O  x: g0 j7 S7 z' U4 x! b整，减小稳态误差。微分具有超前作用，对于具有容量滞后的控制通道，引入微
) W/ n$ X$ N3 h分参与控制，在微分 项设置得当的情况下，对 于提高系统的动态性能指标，
, \9 ^  [7 u. Q5 E* n% _- L" D: M有着.
- T& y$ I6 R! S! r显著效果，它可以使系统超调量减小，稳定性增加，动态误差减小。
' R6 n  b( P, U" e5 \' m9 c综上所述，P-比例控制 系统的响应快速性，快速作用于输出，好比
/ [( i7 p3 S, J0 S4 a"现在"
* @* D* L! e1 @) w0 Y% I$ O(现在就起作用，快)，1一积分控制系统的准确性，消除过去的累积误差，好比
: o. y6 x8 P3 k6 R! L, x6 Z) a& v过去"(清除过去积怨，回到准确轨道) ，D-微分控制系统的稳定性，具有超.
前控制作用，好比*未来" (放眼未来，未雨绸缪，稳定才能发展) . 当然这个结
论也不可一 -概而论，只是想让初学者更加快速的理解
PID的作用。

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

! m0 p( V3 g" L2 E" n

wiwiwisju

控制的原理和特点+ ~( \% D- q* ?$ H 在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称 PID控制， 又称PID 调节。PID 控制器问世至今已有近 70年历史，它以其结构简单、 稳定性好、工作可靠、 调整方便而成为工业控制的主要技术之-.当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精