PID也就是比例-積分-微分控制器，PID控制器主要適用于基本上線性，且動態(tài)特性不隨時間變化的系統(tǒng)。為增進大家對PID控制器的認識，本文將對PID工作原理、PID相關(guān)基本概念予以介紹。如果你對PID具有興趣，不妨和小編一起來繼續(xù)往下閱讀哦。

一、PID的工作原理和特點

在工程實際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。

PID的應(yīng)用和使用以及如何調(diào)整皮德看起來又高又帥，但事實上，我們都對他的外表感到震驚。我先被別人愚弄，然后被公式愚弄。因為大多數(shù)人都不會忘記高數(shù)字，當我再次查看公式時，我嚇死了。在理解了非常膚淺的原理之后，結(jié)果公式不被理解，含義也不被理解。因此，它最終不是徹底的。我會先分析公式，理解公式。我將結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)上的一些PID示例來理解它。

首先，應(yīng)簡單消除PID三個系數(shù)的含義，同時防止自遺忘。P是比例系數(shù)，I是積分系數(shù)，D是微分系數(shù)。

在工業(yè)生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)裝置的溫度、壓力、流量、液位等過程變量，往往需要保持在一定的值或按一定的規(guī)律改變，以滿足生產(chǎn)過程的要求。PID控制器是根據(jù)PID控制原理調(diào)整整個控制系統(tǒng)的偏差，使被控變量的實際值與工藝要求的預(yù)定值一致。不同的控制規(guī)律適用于不同的生產(chǎn)過程，必須合理選擇相應(yīng)的控制規(guī)律，否則PID控制器無法達到預(yù)期的控制效果。

PID控制器(比例-積分-微分控制器)，由比例單位P、積分單位I和微分單位d組成，通過設(shè)置Kp、Ki和Kd三個參數(shù)。PID控制器主要適用于基本線性和動態(tài)特性不隨時間變化的系統(tǒng)。PID控制器是工業(yè)控制中常用的一種反饋回路元件?？刂破鲗⑹占降臄?shù)據(jù)與一個參考值進行比較，并使用這個差值來計算一個新的輸入值，目的是使系統(tǒng)數(shù)據(jù)保持在參考值或參考值上。不同于其他簡單的控制操作，PID控制器可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和差值率調(diào)整輸入值，使系統(tǒng)更加精確和穩(wěn)定。從數(shù)學(xué)上證明，當其他控制方法導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)穩(wěn)定性誤差或過程重復(fù)時，PID反饋回路能夠保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

二、PID基本概念

1、被調(diào)量

被調(diào)量就是反映被調(diào)對象的實際波動的量值。被調(diào)量是經(jīng)常變化的。

2、設(shè)定值

PID調(diào)節(jié)器設(shè)定值就是人們期待被調(diào)量需要達到的值。設(shè)定值可以是固定的，也可以是變化的。

3、控制輸出

控制輸出指PID調(diào)節(jié)器根據(jù)被調(diào)量的變化情況運算之后發(fā)出的讓外部執(zhí)行結(jié)構(gòu)按照它的要求動作的指令。在PID調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機構(gòu)之間還會有其他環(huán)節(jié)，比如限幅、伺服放大器等。限幅功能通常在PID調(diào)節(jié)器內(nèi)完成;如果如果將PID、限幅和伺服放大器功能做在一臺儀表內(nèi)就構(gòu)成閥位控制PID調(diào)節(jié)器;將伺服放大器和限幅做在執(zhí)行機構(gòu)里就構(gòu)成智能執(zhí)行機構(gòu)。

4、輸入偏差

輸入偏差時被調(diào)量和設(shè)定值之間的差值

5、P(比例)

P就是比例作用，簡單說就是輸入偏差乘以一個系數(shù)。

6、I(積分)

I就是積分，簡單說就是將輸入偏差進行積分運算。

7、D(微分)

D就是微分，簡單說就是將輸入偏差進行微分運算

8、單回路

單回路就是只有一個PID的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

9、串級

一個PID不夠用，串級就是把兩個PID串接起來形成一個串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)，也被成為雙回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)。串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)里PID調(diào)節(jié)器有主調(diào)和副調(diào)之分。

在串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)中要調(diào)節(jié)被調(diào)量的PID叫做主調(diào)，輸出直接去指揮執(zhí)行器動作的PID叫做副調(diào)，主調(diào)的控制輸出進入副調(diào)作為副調(diào)的設(shè)定值。主調(diào)選用單回路PID調(diào)節(jié)器，副調(diào)選用外給定調(diào)節(jié)器。

10、正作用

對于PID調(diào)節(jié)器而言，控制輸出隨被調(diào)量增高而增高，隨被調(diào)量減少而減少的作用，叫做PID正作用。

11、反作用

對于PID調(diào)節(jié)器而言，控制輸出隨被調(diào)量增高而降低，隨被調(diào)量減少而增高的作用，叫做PID反作用。

12、動態(tài)偏差

在調(diào)節(jié)過程中，被調(diào)量和設(shè)定值之間的偏差隨時改變，任意時刻兩者之間的偏差叫做動態(tài)偏差。

13、靜態(tài)偏差

調(diào)節(jié)趨于穩(wěn)定之后，被調(diào)量和設(shè)定值之間還存在的偏差交靜態(tài)偏差。消除靜態(tài)偏差是通過PID調(diào)節(jié)器積分作用來實現(xiàn)的。

14、回調(diào)

調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)作用顯示，使被調(diào)量開始由上升變?yōu)橄陆?，或者由下降變?yōu)樯仙厔莩蔀榛卣{(diào)。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)PID的內(nèi)容，希望大家對本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。