什么是PID控制?PID控制有哪些作用?

時間：2023-08-05 21:33:31

關鍵字： PID 指數(shù) PID控制

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[導讀]為增進大家對PID的認識，本文將對PID控制、PID控制作用予以介紹。

PID控制是一種線性控制，PID控制通過積分作用消除誤差，而微分控制可縮小超調量，加快反應，是綜合了PI控制與PD控制長處，并消除其短處。為增進大家對PID的認識，本文將對PID控制、PID控制作用予以介紹。如果你對PID具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、PID控制

PID控制從20世紀30年代末期出現(xiàn)以來，已成為模擬控制系統(tǒng)中技術最成熟、應用最廣泛的一種控制方式。技術人員和操作人員對它也最為熟悉。在工業(yè)過程控制中，由于難以建立被控對象精確的數(shù)學模型，系統(tǒng)的參數(shù)經常發(fā)生變化，所以運用控制理論分析綜合代價比較大。PID控制技術結構簡單，參數(shù)調整方便，其實質是根據輸入的偏差值，按比例、積分、微分的函數(shù)關系進行運算，運算結果用以輸出進行控制。它是在長期的工程實踐巾總結出來的一套控制方法，實際運行經驗和理論分析都表明，對許多工業(yè)過程進行控制時，這種方式都能得到比較滿意的效果。

在計算機用于工業(yè)控制之前，氣動、液動和電動的PID模擬控制器在過程中占有壟斷地位。在計算機用于過程控制之后，雖然出現(xiàn)了許多只能用計算機才能實現(xiàn)的先進控制策略，但資料表明，采用PID的計算機控制回路仍占85%以上。用計算機實現(xiàn)PID控制，形成了數(shù)字PID控制技術。它并非只能簡單地重現(xiàn)模擬PID控制器的功能，而是在把模擬PID控制規(guī)律數(shù)字化的同時，結合了計算機控制的特點及計算機邏輯判斷功能，增加了許多功能模塊，使傳統(tǒng)的PID控制更加靈活多樣，更能滿足生產過程提出的要求。數(shù)字PID控制器的設計是一種連續(xù)化設計方法，這種連續(xù)化設計技術要求在采樣周期化比較短的情況下，才能達到滿意的控制效果。

二、PID控制作用是什么

1、PID(比例-積分-微分)控制器作為最早實用化的控制器已有50多年歷史，現(xiàn)在仍然是應用最廣泛的工業(yè)控制器。

2、PID控制器簡單易懂，使用中不需精確的系統(tǒng)模型等先決條件，因而成為應用最為廣泛的控制器。

3、 PID控制器由比例單元(P)、積分單元(I)和微分單元(D)組成。

4、其輸入e (t)與輸出u (t)的關系為因此它的傳遞函數(shù)為：它由于用途廣泛、使用靈活，已有系列化產品，使用中只需設定三個參數(shù)(Kp， Ki和Kd)即可。

5、在很多情況下，并不一定需要全部三個單元，可以取其中的一到兩個單元，但比例控制單元是必不可少的。

6、首先，PID應用范圍廣。

7、雖然很多工業(yè)過程是非線性或時變的，但通過對其簡化可以變成基本線性和動態(tài)特性不隨時間變化的系統(tǒng)，這樣PID就可控制了。

8、其次，PID參數(shù)較易整定。

9、也就是，PID參數(shù)Kp，Ki和Kd可以根據過程的動態(tài)特性及時整定。

10、如果過程的動態(tài)特性變化，例如可能由負載的變化引起系統(tǒng)動態(tài)特性變化，PID參數(shù)就可以重新整定。

11、第三，PID控制器在實踐中也不斷的得到改進，下面兩個改進的例子。