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。