PID-比例积分微分控制方法:原理浅释及相关资料搜集

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简述pid控制算法原理

简述pid控制算法原理

简述pid控制算法原理PID控制算法原理PID控制算法是一种常用的控制算法,用于实现对于某个系统的精确控制。

PID算法的全称是“比例-积分-微分”算法,它是通过不断地对系统的误差进行计算和调整,来实现对系统控制的目标的。

比例控制比例控制是PID控制算法的第一个步骤。

它通过计算系统当前的误差,来确定需要进行的调整。

比例控制的计算方式是将当前的误差乘以一个比例系数,然后将结果作为控制信号输出给系统。

比例控制的主要作用是对于系统的误差做出快速的反应和调整,但是它无法解决系统的稳定性问题。

积分控制积分控制是PID控制算法的第二个步骤。

它通过对于系统误差的积分来确定需要进行的调整。

积分控制的计算方式是将误差的积分值乘以一个积分系数,然后将结果作为控制信号输出给系统。

积分控制的主要作用是对于系统的稳态误差做出调整,以实现系统的稳定性。

微分控制微分控制是PID控制算法的第三个步骤。

它通过对于系统误差的微分来确定需要进行的调整。

微分控制的计算方式是将误差的微分值乘以一个微分系数,然后将结果作为控制信号输出给系统。

微分控制的主要作用是对于系统的瞬态误差做出调整,以实现系统的快速响应和稳定性。

PID控制将比例控制、积分控制和微分控制三个步骤合并在一起,就形成了PID控制算法。

PID控制算法通过不断地对于系统误差的计算和调整,来实现对于系统的精确控制。

同时,PID控制算法也可以通过对于比例系数、积分系数和微分系数的调整,来实现对于系统控制的精准度和响应速度的优化。

总结PID控制算法是一种常用的控制算法,它可以通过对于系统误差的计算和调整,来实现对于系统的精确控制。

PID控制算法包括比例控制、积分控制和微分控制三个步骤,同时也可以通过对于比例系数、积分系数和微分系数的调整,来实现对于系统控制的精准度和响应速度的优化。

PID控制原理及参数设定

PID控制原理及参数设定

PID控制原理及参数设定PID控制是一种常用的自动控制算法,它通过反馈控制的方式,根据控制对象的输出与期望目标的差异来调整输入信号,实现对控制对象的稳定控制。

PID控制由比例(P)、积分(I)和微分(D)三部分组成,分别对应了不同的控制机制。

P(比例)控制是指控制信号与误差的线性比例关系,P控制主要用于快速响应系统,能够快速减小误差,但不能完全消除误差。

P控制的公式为:u(t)=Kp*e(t),其中u(t)表示控制信号,Kp为比例增益,e(t)为误差。

通过调节比例增益Kp的大小,可以控制系统的响应速度。

I(积分)控制是指控制信号与误差的累积关系,I控制主要用于消除系统的稳态误差。

I控制的公式为:u(t) = Ki * ∫e(t)dt,其中Ki为积分增益。

通过调节积分增益Ki的大小,可以控制系统的稳态误差。

D(微分)控制是指控制信号与误差的变化率关系,D控制主要用于抑制系统的超调和震荡。

D控制的公式为:u(t) = Kd * de(t)/dt,其中Kd为微分增益,de(t)/dt为误差的变化率。

通过调节微分增益Kd的大小,可以控制系统的稳定性和响应速度。

根据PID控制的原理,控制信号可以表示为:u(t) = Kp * e(t) +Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt。

其中,e(t)为误差,t为时间。

在实际应用中,PID控制器还需要设置参数,包括比例增益Kp、积分增益Ki和微分增益Kd。

如何设置这些参数是设计一个有效的PID控制器的关键。

参数设定方法有很多种,常用的方法包括经验法、试验法和自整定法等。

经验法是一种基于经验规则的参数设定方法,它根据控制对象的特性和应用经验来选取参数。

经验法比较简单易用,但通常需要根据实际情况进行适当的调整。

试验法是通过试验分析控制对象的动态响应来选取参数,常用的试验方法有阶跃响应法、脉冲响应法和频率响应法等。

试验法的参数设定相对准确,但需要进行一定的试验工作,并且需要对试验数据进行分析。

pid算法的原理和算法

pid算法的原理和算法

pid算法的原理和算法【最新版】目录1.PID 算法的概念和组成2.PID 算法的工作原理3.PID 算法的应用范围和优势4.PID 算法的参数调整方法5.PID 算法的发展和展望正文一、PID 算法的概念和组成PID 算法,即比例 - 积分 - 微分算法,是一种在自动控制领域中应用最为广泛的调节器控制规律。

它主要由比例控制、积分控制和微分控制三个部分组成,简称为 PID 控制。

PID 控制器问世至今已有近 70 年历史,以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便等优点,成为工业控制主要技术之一。

二、PID 算法的工作原理PID 算法的工作原理主要基于对被控对象的偏差(实际值与期望值之间的差值)进行控制。

比例控制根据偏差的大小调整控制量,积分控制则根据偏差的累积值调整控制量,微分控制则根据偏差的变化速度调整控制量。

这三种控制方式相互结合,可以有效地提高控制系统的稳定性和响应速度。

三、PID 算法的应用范围和优势PID 算法在工程实际中应用广泛,尤其适用于那些结构和参数不能完全掌握或无法得到精确数学模型的对象。

当控制理论的其他技术难以采用时,PID 算法可以依靠经验和现场调试来确定控制器的结构和参数。

此外,PID 算法具有结构简单、参数相互独立、选定方便等优点,可以有效地提高控制系统的性能。

四、PID 算法的参数调整方法PID 算法的参数调整方法有很多,例如试凑法、临界比例度法、扩充临界比例度法等。

这些方法都可以在一定程度上提高控制系统的性能,但需要根据具体的实际情况选择合适的方法。

五、PID 算法的发展和展望随着科学技术的不断发展,PID 算法也在不断地完善和提高。

未来的发展趋势主要包括进一步提高 PID 算法的性能,例如通过引入智能优化算法、神经网络等技术;另一方面,则是将 PID 算法应用于更广泛的领域,如机器人控制、自动驾驶等。

综上所述,PID 算法作为一种经典的自动控制算法,在工程实际中具有广泛的应用和优越的性能。

PID控制的原理和特点

PID控制的原理和特点

PID控制的原理和特点PID控制是一种广泛应用于工业自动控制系统中的控制算法,它能够根据系统的实时反馈信息和设定值进行调整,以实现系统的稳定性和精确性控制。

PID控制器由比例(P)、积分(I)和微分(D)三个控制参数组成,其原理和特点如下。

1.原理:-比例控制(P):比例控制是根据误差信号的大小,调整控制量的变化速度。

比例控制参数的增大会增加控制量的调整速度,但可能导致过冲和振荡。

-积分控制(I):积分控制通过累积误差信号,调整控制量的累积变化。

积分控制能够消除稳态误差,但会增加系统的响应时间。

-微分控制(D):微分控制通过测量误差信号的变化率,调整控制量的变化速度。

微分控制可以快速响应系统变化,并减小过冲和振荡,但对噪声信号敏感。

2.特点:-稳定性:PID控制器能够稳定系统的控制量,使其不受外界干扰和变化的影响。

通过比例、积分和微分控制的协调作用,可以使系统快速响应并抑制过冲和振荡。

-精确性:PID控制器能够实现精确的控制,使系统的实际值与设定值之间的差异最小化。

通过实时调整比例、积分和微分参数,PID控制器能够实现精确的控制效果。

-适应性:PID控制器可以适应不同的被控对象和工作环境。

通过调整比例、积分和微分参数,PID控制器能够适应不同的工艺需求和系统特性。

-简单性:PID控制器的实现较为简单,只需要调整三个控制参数。

同时,PID控制器具有较好的工程实践经验,为工程师提供了便利。

-但是,PID控制器对被控对象的具体性质和系统参数较为敏感,需要经验和调试来优化参数的选择。

对于一些具有非线性和时变特性的系统,PID控制器的效果可能不理想。

3.优化方法:为了更好地适应不同的控制需求和系统特性,人们对PID控制器进行了多种优化方法的研究。

其中一些常见的优化方法包括:自整定(Autotuning)方法、模型预测控制(MPC)方法和自适应控制方法。

-自整定方法:通过对被控对象进行特定的激励信号输入,然后根据输出信号对PID参数进行在线调整,以自动找到最佳参数配置,提高系统控制性能。

pid原理简述

pid原理简述

pid原理简述PID(比例-积分-微分)控制是一种广泛应用于工业控制系统中的基本控制算法。

它通过测量过程变量与设定值之间的偏差,并基于该偏差计算出的控制信号来驱动执行器,使得过程变量能够尽快地接近设定值并保持稳定。

本文将对PID原理进行简要介绍,包括比例控制、积分控制和微分控制的作用及其相互关系。

1. 比例控制(Proportional Control)比例控制是PID控制中最基本的部分,它直接根据偏差的大小,按比例调整控制信号。

比例控制通过将偏差乘以一个比例系数来计算输出信号,比例系数决定了输入信号对输出信号的影响程度。

相对于其他两个控制部分,比例控制可以快速响应系统变化,但在大多数情况下无法完全消除偏差。

2. 积分控制(Integral Control)积分控制用于解决比例控制无法完全消除稳态偏差的问题。

它根据偏差的积分值来调整控制信号。

积分控制对于长期稳定性非常重要,因为它可以逐渐减小系统偏差并使其接近零。

然而,积分控制存在一定的缺陷,例如可能引起系统的超调和振荡。

3. 微分控制(Derivative Control)微分控制通过检测偏差的变化率来调整控制信号。

它可以在偏差变化较大的情况下加快系统响应速度,并减小系统的超调和振荡。

然而,微分控制也存在一些问题,例如对噪声和干扰敏感,可能导致系统不稳定。

PID控制器通过将比例控制、积分控制和微分控制结合起来,可以在不同的工业应用中实现精确的控制。

PID控制的关键在于设置合适的比例系数、积分时间和微分时间,这些参数需要根据具体的控制对象和控制要求进行调整。

除了基本的PID控制,还有一些改进的PID控制算法被广泛应用,如增量式PID控制、自整定PID控制等。

这些算法通过优化PID参数的调整方法和控制策略,进一步提高了控制系统的性能和鲁棒性。

总结:PID原理是一种通过比例控制、积分控制和微分控制来实现工业控制系统的基本控制算法。

比例控制根据偏差大小按比例调整控制信号,积分控制逐渐减小系统稳态偏差,微分控制根据偏差变化率加快系统响应速度。

pid控制的基本原理及其应用

pid控制的基本原理及其应用

PID控制的基本原理及其应用1. 概述PID控制(Proportional-Integral-Derivative Control),即比例-积分-微分控制,是一种常用的闭环控制算法。

它基于系统的测量值与给定值之间的差异来调整控制量,使系统输出更接近给定值。

PID控制是工业自动化领域中最常见和最基础的控制算法之一,广泛应用于温度、压力、流量和位置等控制系统中。

2. 基本原理PID控制器的核心是三个部分,即比例控制、积分控制和微分控制。

下面分别介绍这三个部分的基本原理:2.1 比例控制比例控制器通过将系统测量值与给定值的差异进行线性放大,生成一个输出量,用于调整控制量。

其数学表达式为:P = Kp * e(t)其中,P为比例控制的输出量,Kp为比例增益系数,e(t)为系统测量值与给定值的差异。

比例控制的作用是根据差异的大小直接调整控制量,但由于没有考虑到系统过去的变化历史,可能出现超调或震荡。

2.2 积分控制积分控制器通过累积系统测量值与给定值之间的差异,并乘以一个增益系数,生成一个输出量,用于补偿系统的稳态误差。

其数学表达式为:I = Ki * ∫e(t)dt其中,I为积分控制的输出量,Ki为积分增益系数,∫e(t)dt为系统测量值与给定值的差异的积分。

积分控制的作用是消除系统的稳态误差,但过大的积分增益可能导致超调或振荡。

2.3 微分控制微分控制器通过系统测量值的变化率乘以一个增益系数,来预测系统未来的变化趋势,进而调整控制量。

其数学表达式为:D = Kd * de(t)/dt其中,D为微分控制的输出量,Kd为微分增益系数,de(t)/dt为系统测量值的变化率。

微分控制的作用是抑制系统的超调和振荡,提高系统的动态响应速度,但过大的微分增益可能导致控制量的快速变化,引入噪音。

3. 应用PID控制在实际工程中广泛应用于各种控制系统中,下面列举一些典型的应用场景:3.1 温度控制PID控制在温度控制系统中起到关键作用。

比例-积分-微分(pid)控制算法

比例-积分-微分(pid)控制算法

PID(Proportional-Integral-Derivative)控制算法是一种广泛应用于工业控制系统的
反馈控制算法。

PID控制器通过测量过程变量和设定点之间的差异(误差),通过
比例项、积分项和微分项来计算控制输出,以调整系统的行为,使其更接近设定点。

下面详细解释PID控制算法的三个部分:
1.比例项(P):
–比例项与当前误差成正比。

其作用是根据误差的大小,产生一个与误差成比例的控制输出。

–公式:P=K p×e(t)
其中,K p是比例增益,e(t)是当前的误差。

2.积分项(I):
–积分项与误差的积分成正比。

它的作用是消除系统的静态误差,特别是当系统处于稳态时仍然存在的误差。

–公式:I=K i×∫e(t) dt
其中,K i是积分增益,∫e(t) dt表示误差的积分。

3.微分项(D):
–微分项与误差的变化率成正比。

其作用是抑制系统的振荡和提高系统的稳定性。

–公式:D=K d×de(t)
dt
表示误差的导数。

其中,K d是微分增益,de(t)
dt
最终的控制输出(u(t))是这三个项的线性组合:
u(t)=P+I+D
在实际应用中,调整PID控制器的性能通常需要调整比例增益K p、积分增益K i和
微分增益K d,这需要一定的经验和实验。

综合来说,PID控制器可以通过对比实际输出和设定点,调整控制输出,使系统更
加稳定、快速地达到设定点,并且在面对不同的工业控制问题时具有广泛的适用性。

pid比例微分积分

pid比例微分积分

pid比例微分积分摘要:1.PID 控制器的概念与组成2.PID 控制器的工作原理3.PID 控制器的比例、积分、微分参数4.PID 控制器在实际应用中的优势与局限性正文:一、PID 控制器的概念与组成PID 控制器,全称为比例- 积分- 微分控制器,是一种广泛应用于工业控制系统的闭环控制算法。

它主要由比例控制器、积分控制器和微分控制器三部分组成,通过协同作用对被控对象的误差进行实时调节,以实现控制目标。

二、PID 控制器的工作原理PID 控制器的工作原理可以概括为以下三个部分:1.比例控制:当系统出现误差时,比例控制器会根据误差的大小生成一个控制信号,使得系统输出与期望输出之间的误差减小。

比例系数越大,控制系统对误差的响应越快,但可能导致系统震荡。

2.积分控制:积分控制器对系统误差进行积分处理,生成一个控制信号,以消除系统的稳态误差。

积分作用使得控制系统对长时间存在的误差有更好的响应,但过大的积分系数可能导致系统响应变慢。

3.微分控制:微分控制器通过对系统误差的变化速度进行检测,生成一个控制信号,以预测系统的变化趋势。

微分作用可以提高系统的稳定性,消除系统的超调,但过大的微分系数可能导致系统不稳定。

三、PID 控制器的比例、积分、微分参数PID 控制器的三个参数分别为比例系数(Kp)、积分时间常数(Ti)和微分时间常数(Td)。

这三个参数的选取对控制系统的性能有着重要影响。

1.比例系数(Kp):决定了控制系统对误差的响应速度,取值范围为0-1。

2.积分时间常数(Ti):决定了积分作用的强度,取值范围为0-1。

3.微分时间常数(Td):决定了微分作用的强度,取值范围为0-1。

四、PID 控制器在实际应用中的优势与局限性PID 控制器在实际应用中具有较强的鲁棒性和适应性,广泛应用于温度控制、速度控制、流量控制等领域。

pid控制原理详解及实例说明

pid控制原理详解及实例说明

pid控制原理详解及实例说明PID控制是一种经典的控制算法,适用于很多控制系统中。

它通过对误差进行反馈调整,以实现系统稳定和快速响应的目标。

PID控制包含三个部分,即比例(Proportional)、积分(Integral)和微分(Derivative)控制。

比例控制(P)是根据误差的大小来调整控制输出的大小。

当误差较大时,控制输出也会相应增加;而当误差较小时,控制输出减小。

比例系数Kp用于调节比例作用的强弱。

积分控制(I)是根据误差的累积值来调整控制输出的大小。

它主要用于消除稳态误差。

积分系数Ki用于调节积分作用的强弱。

微分控制(D)是根据误差的变化率来调整控制输出的大小。

它主要用于快速响应系统的变化。

微分系数Kd用于调节微分作用的强弱。

PID控制的输出值计算公式为:Output = Kp * Error + Ki * Integral(Error) + Kd * Derivative(Error)下面举一个温度控制的例子来解释PID控制的应用。

假设有一个温度控制系统,希望将温度维持在设定值Tset。

系统中有一个可以控制加热器功率的变量,设为u。

温度传感器可以实时测量当前温度T,误差为Error = Tset - T。

比例控制(P):根据误差值来调整加热器功率,公式为u =Kp * Error。

当温度偏低时,加热器功率增加;当温度偏高时,加热器功率减小。

积分控制(I):根据误差的累积值来调整加热器功率,公式为u = Ki * ∫(Error)。

当温度持续偏离设定值时,积分控制会逐渐累积误差,并调整加热器功率,以消除误差。

微分控制(D):根据误差的变化率来调整加热器功率,公式为u = Kd * d(Error)/dt。

当温度变化率较大时,微分控制会对加热器功率进行快速调整,以避免温度过冲。

这样,通过比例、积分和微分控制的组合,可以实现温度控制系统对设定温度的稳定和快速响应。

总结起来,PID控制通过比例、积分和微分控制,根据误差的大小、累积值和变化率来调整控制输出,使系统能够稳定地达到设定目标。

PID控制算法通俗讲解(转)

PID控制算法通俗讲解(转)

抛弃公式,从原理上真正理解PID控制PID控制应该算是应用非常广泛的控制算法了。

小到控制一个元件的温度,大到控制无人机的飞行姿态和飞行速度等等,都可以使用PID控制。

这里我们从原理上来理解PID控制。

PID(proportion integration differentiation)其实就是指比例,积分,微分控制。

先把图片和公式摆出来,看不懂没关系。

(一开始看这个算法,公式能看懂,具体怎么用怎么写代码也知道,但是就是不知道原理,不知道为什么要用比例,微分,积分这3个项才能实现最好的控制,用其中两个为什么不行,用了3个项能好在哪里,每一个项各有什么作用)总的来说,当得到系统的输出后,将输出经过比例,积分,微分3种运算方式,叠加到输入中,从而控制系统的行为,下面用一个简单的实例来说明。

比例控制算法我们先说PID中最简单的比例控制,抛开其他两个不谈。

还是用一个经典的例子吧。

假设我有一个水缸,最终的控制目的是要保证水缸里的水位永远的维持在1米的高度。

假设初试时刻,水缸里的水位是0.2米,那么当前时刻的水位和目标水位之间是存在一个误差的error,且error为0.8.这个时候,假设旁边站着一个人,这个人通过往缸里加水的方式来控制水位。

如果单纯的用比例控制算法,就是指加入的水量u和误差error是成正比的。

即u=kp*error假设kp取0.5,那么t=1时(表示第1次加水,也就是第一次对系统施加控制),那么u=0.5*0.8=0.4,所以这一次加入的水量会使水位在0.2的基础上上升0.4,达到0.6.接着,t=2时刻(第2次施加控制),当前水位是0.6,所以error是0.4。

u=0.5*0.4=0.2,会使水位再次上升0.2,达到0.8.如此这么循环下去,就是比例控制算法的运行方法。

可以看到,最终水位会达到我们需要的1米。

但是,单单的比例控制存在着一些不足,其中一点就是–稳态误差!(我也是看了很多,并且想了好久才想通什么是稳态误差以及为什么有稳态误差)。

PID_调节比例积分微分作用的特点和规律总结

PID_调节比例积分微分作用的特点和规律总结

PID_调节比例积分微分作用的特点和规律总结PID控制器是常用的自动控制算法,由比例(Proportional)、积分(Integral)和微分(Derivative)三个部分组成。

在PID控制器中,比例、积分和微分作用各自具有不同的特点和规律,它们共同作用在一个系统中,以实现对过程变量的精确控制。

下面将分别介绍PID控制器中比例、积分、微分作用的特点和规律。

1. 比例作用 (Proportional):比例作用是通过反馈信号与给定值之间的差值来控制输出。

当比例系数增加时,输出信号对误差的响应速度会增加,但可能会导致系统震荡和过冲。

比例作用的特点包括:(1)响应速度快:比例作用的输出与误差成正比,误差越大,输出变化越快。

(2)稳定性差:当比例系数过大时,系统容易产生震荡,导致系统不稳定。

(3)静差存在:比例控制器通常无法完全消除静态误差,因为它只能在误差发生时才有反应。

(4)适用范围广:比例控制器适用于各种不同的控制系统,并且易于调整。

2. 积分作用 (Integral):积分作用是通过积累误差的历史值来调整输出。

它可以消除系统静态误差,提高系统的稳定性。

积分作用的特点包括:(1)消除静差:积分作用可以积累误差,并在一段时间内逐渐消除静态误差。

(2)稳定性好:积分作用可以提高系统的稳定性,防止系统出现过冲和震荡。

(3)响应速度慢:积分作用对误差的响应较慢,因此可能导致系统的响应速度变慢。

(4)对干扰和噪声敏感:积分作用会积累误差,因此可能对系统的干扰和噪声敏感。

3. 微分作用 (Derivative):微分作用是根据误差变化率的快慢来调整输出,以抑制系统的振荡和过冲。

微分作用的特点包括:(1)抑制振荡和过冲:微分作用可以减缓系统的响应速度,抑制振荡和过冲的产生。

(2)稳定性好:微分作用可以提高系统的稳定性,尤其对那些具有快速变化率的系统更有效。

(3)抗干扰能力弱:微分作用对系统的干扰和噪声具有较弱的抵抗能力,可能会增加系统的抖动。

pid调节电路的原理及应用

pid调节电路的原理及应用

PID调节电路的原理及应用1. 介绍PID(比例-积分-微分)控制器是一种常用于工业控制系统中的闭环反馈控制器,用于自动调节系统的输出以适应设定值。

本文将介绍PID调节电路的原理及其在实际应用中的一些常见场景。

2. 原理PID控制器的原理是基于对系统误差的三种处理方式:•比例控制(P控制):根据误差的大小,以比例关系调节输出。

具体操作是将误差信号乘以一个比例系数Kp,得到一个纠正量,然后将该纠正量与控制量相加,作为输出信号。

•积分控制(I控制):根据系统误差与时间的乘积,进行输出的调节。

此时,误差信号被积分,然后乘以一个积分系数Ki,得到积分项,将积分项与控制量相加,作为输出信号。

•微分控制(D控制):根据误差变化的快慢,进行输出的调节。

此时,误差信号被微分,然后乘以一个微分系数Kd,得到微分项,将微分项与控制量相加,作为输出信号。

PID控制器的输出信号可表示为:Output = Kp * Error + Ki * Integral(Error) + Kd * Derivative(Error)其中,Error为系统的误差信号,Integral(Error)为误差信号的积分项,Derivative(Error)为误差信号的微分项,Kp、Ki和Kd为对应的比例、积分和微分系数。

3. 应用3.1 温度控制PID调节电路广泛应用于温度控制系统中。

以恒温箱为例,通过测量箱体内部温度和设定温度的差值,将该差值作为PID控制器的输入误差信号。

通过调节加热元件的功率或冷藏系统的制冷量,实现温度的稳定控制。

PID控制器在温度控制中的比例作用是根据误差信号进行系统的快速响应,积分作用可以消除稳态误差,微分作用可以抑制系统的超调现象。

3.2 机器人运动控制PID调节电路也被广泛应用于机器人的运动控制中。

以轮式机器人为例,通过测量机器人当前位置和目标位置的差值,作为PID控制器的输入误差信号。

通过调节机器人的电机转速和舵机角度,实现机器人精确的运动控制。

pid工作原理

pid工作原理

pid工作原理PID控制器是一种广泛应用于工业自动化控制中的一种控制算法,它通过对被控对象的反馈信号进行处理,实现对被控对象的精确控制。

PID控制器由比例(P)、积分(I)和微分(D)三个部分组成,下面将详细介绍PID控制器的工作原理。

一、PID控制器的基本原理1.1 比例(P)部分比例部分是PID控制器中最简单的部分,其作用是根据被控对象当前状态与目标状态之间的偏差大小来产生一个输出量。

比例系数Kp越大,输出量就越大,反之则越小。

比例部分的公式如下:P = Kp * e(t)其中,e(t)表示当前时刻被控对象状态与目标状态之间的偏差大小。

1.2 积分(I)部分积分部分主要用于消除系统存在的稳态误差。

当被控对象存在稳态误差时,比例部分无法完全消除这种误差。

积分部分可以将累计误差转换为输出量,并且随着时间增加而增加。

积分系数Ki越大,则输出量越大。

积分部分公式如下:I = Ki * ∫e(t)dt其中,∫e(t)dt表示从控制开始到当前时刻的偏差累计值。

1.3 微分(D)部分微分部分主要用于预测被控对象状态的变化趋势,并对其进行调整。

微分系数Kd越大,则输出量越大。

微分部分公式如下:D = Kd * de(t)/dt其中,de(t)/dt表示被控对象状态偏差的变化率。

二、PID控制器的工作流程2.1 设定目标值在PID控制器开始工作之前,需要先设定一个目标值,即被控对象期望达到的状态。

这个目标值可以通过人工设定或者通过其他传感器等方式获得。

2.2 采集反馈信号PID控制器需要不断地采集被控对象当前状态与目标状态之间的偏差大小,并将这些信息反馈给控制器进行处理。

2.3 计算输出量根据比例、积分和微分三个部分的公式,计算出PID控制器需要输出的量。

这个输出量会根据比例、积分和微分三个部分所占比重不同而有所区别。

2.4 输出信号将计算出来的输出量通过执行机构(如电机、阀门等)输出,控制被控对象的状态。

2.5 重复循环PID控制器不断地重复上述步骤,直到被控对象的状态达到目标状态为止。

pid比例积分微分

pid比例积分微分

pid比例积分微分以pid比例积分微分为标题,本文将介绍pid比例积分微分的概念、应用以及原理。

pid比例积分微分是一种常用的控制算法,用于调节系统的稳定性和响应速度,在自动控制系统中有着广泛的应用。

我们来了解一下pid比例积分微分的概念。

pid比例积分微分是由比例、积分和微分三个控制项组成的控制器。

比例项通过根据误差大小调节输出信号,积分项通过累积误差的历史值来调节输出信号,微分项通过监测误差的变化率来调节输出信号。

通过合理地设置比例、积分和微分参数,pid比例积分微分控制器可以实现对系统的精确控制。

我们来看一下pid比例积分微分的应用。

pid比例积分微分控制器广泛应用于工业自动化领域,例如温度控制、速度控制、液位控制等。

在温度控制中,pid控制器可以根据温度误差的大小来调节加热或制冷设备的输出,使温度保持在设定值附近。

在速度控制中,pid控制器可以根据速度误差的变化率来调节马达的输出,使速度稳定在设定值上。

在液位控制中,pid控制器可以根据液位误差的历史值来调节泵的输出,使液位保持在设定值附近。

通过pid比例积分微分控制器的应用,可以实现对系统的精确控制,提高生产效率和质量。

接下来,让我们来了解一下pid比例积分微分的原理。

比例项通过将误差乘以一个比例系数来得到输出信号。

比例系数的大小决定了输出信号对误差的敏感程度,过大或过小的比例系数都会导致控制效果不佳。

积分项通过将误差的历史值进行累加,来得到输出信号。

积分项可以消除系统静态误差,提高系统的稳定性。

微分项通过监测误差的变化率来得到输出信号。

微分项可以预测误差的趋势,提前调节输出信号,使系统响应更加迅速。

通过合理地设置比例、积分和微分参数,可以使pid比例积分微分控制器的输出信号更加精确,提高系统的控制性能。

pid比例积分微分控制器是一种常用的控制算法,通过比例、积分和微分三个控制项的组合来调节输出信号,实现对系统的精确控制。

它在工业自动化领域有着广泛的应用,例如温度控制、速度控制、液位控制等。

PID控制原理与调整方法

PID控制原理与调整方法

PID控制原理与调整方法1.比例控制(P控制):比例控制是根据误差的大小来进行调整。

当误差大时,输出信号也会相应地增大,以加大控制作用力度;当误差小于设定值时,输出信号也会适当减小。

比例控制的目的是使输出与设定值之间的误差尽量减小。

2.积分控制(I控制):积分控制是根据误差的累积量来进行调整。

当误差积累到一定程度时,输出信号会相应地增加或减小,以加速误差的消除过程。

积分控制的目的是缩小偏差,使系统达到更快的稳定状态。

3.微分控制(D控制):微分控制是根据误差的变化率来进行调整。

当误差的变化率较大时,输出信号也会相应地调整,以实现更迅速的响应。

微分控制的目的是提高系统的稳定性和抗干扰能力。

根据实际控制需求,可以根据被控对象的性质和特点来调整PID控制参数。

以下是几种常用的PID参数调整方法:1.经验调参法:根据经验和实际控制经验,手动调整PID控制参数,逐渐找到使系统达到稳定且性能良好的参数组合。

这种方法简单直观,但需要丰富的实际经验和耐心。

2.理论分析法:根据被控对象的数学模型和系统性能指标的要求,通过理论分析方法来计算合适的PID参数。

这种方法需要深入理解被控对象的特性和控制原理,并具备一定的数学和控制理论基础。

3. 自整定方法:使用自整定算法来在线调整PID控制参数。

自整定方法有多种,如Ziegler-Nichols方法、Chien-Hrones-Reswick方法等。

这些方法均基于试控制行为和系统频率响应参数的分析计算,通过不断试控过程的反馈信息来调整PID参数。

4.优化算法:使用优化算法来寻找最佳的PID参数组合。

优化算法包括遗传算法、粒子群算法、模拟退火算法等。

这些算法通过不断迭代运算来参数空间中的最优解,以实现系统稳定性和性能的最佳平衡。

需要注意的是,PID参数的调整是一个较为复杂的过程,需要在实际应用中不断试验和调整,根据实际情况进行优化。

此外,不同的被控对象和控制要求可能需要不同的PID参数组合,因此在实际应用中需要灵活调整和适当的参数修正。

PID控制——比例控制积分控制微分控制

PID控制——比例控制积分控制微分控制

PID控制——比例控制、积分控制、微分控制比例控制TITLE:比例控制(P) (Proportional control action)比例控制(P)是一种最简单的控制方式。

其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。

根据设备有所不同,比例带一般为2~10%(温度控制)。

但是,仅仅是P控制的话,会产生下面将提到的off set (稳态误差),所以一般加上积分控制(I),以消除稳态误差。

比例带与比例控制(P)输出的关系如图所示。

用MVp运算式的设定举例:图1图2:比例带与输出的关系。

稳态误差(Off set)比例控制中,经过一定时间后误差稳定在一定值时,此时的误差叫做稳态误差(off set)。

仅用比例控制的时候,根据负载的变动及设备的固有特性不同,会出现不同的稳态误差。

负载特性与控制特性曲线的交点和设定值不一致是产生稳态误差的原因。

比例带小时不会产生。

为消除稳态误差,我们设定手动复位值--manual reset值(MR),以消除控制误差。

图3:比例控制产生的off set。

手动复位(Manual reset)式1:MR: manual reset值。

如前所述,仅用比例控制不能消除稳态误差。

为此,将MR(manual reset值)设为可变,则可自由整定(即调整)调节器的输出。

只要手动操作输出相当于off set的量,就能与目标值一致。

这就叫做手动复位(manual reset),通常比例调节器上配有此功能。

在实际的自动控制中,每次发生off set时以手动进行reset的话,这样并不实用。

在后面将叙述的积分控制功能,能自动消除稳态误差。

图4积分控制积分控制(I) (Integral control action)所谓积分控制(I),就是在出现稳态误差时自动的改变输出量,使其与手动复位动作的输出量相同,达到消除稳态误差的目的。

当系统存在误差时,进行积分控制,根据积分时间的大小调节器的输出会以一定的速度变化,只要误差还存在,就会不断的进行输出。

pid控制算法的原理

pid控制算法的原理

pid控制算法的原理
PID控制算法是一种经典的反馈控制算法,它基于对系统的测
量值进行连续监测和调整,使得系统的输出尽可能地接近期望值。

PID代表比例(Proportional)、积分(Integral)、微分(Derivative),它的原理可以简要概括为以下几个方面:
1. 比例控制:PID控制算法根据系统当前状态与期望状态之间
的误差,将误差乘以比例系数Kp得到一个修正量,然后将修
正量加到系统的控制量中。

这个修正量的大小与误差成正比,即越大的误差会产生越大的修正量。

2. 积分控制:PID控制算法对误差进行累积,直到误差归零。

通过积分系数Ki乘以误差的累积和,得到一个修正量,使得
系统能够更好地消除系统存在的稳态误差。

积分控制的作用是消除系统的静态偏差。

3. 微分控制:PID控制算法根据误差的变化率给出一个修正量,这个修正量的大小与误差变化率成正比。

微分系数Kd乘以误
差的变化率,得到修正量,可以使得系统更快地响应误差的变化,并避免系统的超调和震荡。

PID控制算法通过不断的调整比例、积分、微分系数来优化系
统的控制效果。

其中比例控制能够确保系统对误差的响应速度较快,积分控制能够确保系统消除稳态误差,微分控制能够确保系统对误差变化的响应平滑而稳定。

由于PID控制算法简
单易实现且效果良好,被广泛应用于各个领域的自动控制系统中。

PID的原理及作用

PID的原理及作用

PID的原理及作用PID,全称为Proportional-Integral-Derivative,即比例-积分-微分控制器,是一种常用的反馈控制算法。

它基于对被控对象系统的测量信号与设定值之间的差值进行计算和处理,以调节输出控制量,使其逼近设定值。

PID控制算法结合了比例控制、积分控制和微分控制这三种控制方式,通过不同比例的调节,使系统对不同频率的干扰和变化表现出适应性。

PID控制器的核心原理是根据误差信号的大小,对控制量进行调整。

它根据误差信号进行比例、积分和微分三个方面的处理,从而使输出控制量逼近设定值,最终实现对被控对象的控制。

具体来说,PID控制器的三个组成部分的作用如下:1.比例控制:比例控制是根据误差信号的大小决定控制量的增加或减少。

比例控制器通过设置一个比例增益参数Kp,将误差信号乘以该参数,得到输出的比例调节量。

比例控制的作用是加快系统的响应速度,减小超调量,但可能会造成系统不稳定。

2.积分控制:积分控制是根据误差信号的累积量决定控制量的调整。

积分控制器通过设置一个积分增益参数Ki,将误差信号的积分乘以该参数,得到输出的积分调节量。

积分控制的作用是消除稳态误差,使系统更为稳定,但可能会引入超调和震荡。

3.微分控制:微分控制是根据误差信号的变化率决定控制量的调节速度。

微分控制器通过设置一个微分增益参数Kd,将误差信号的微分乘以该参数,得到输出的微分调节量。

微分控制的作用是减小系统的超调量,提高系统的抗干扰能力,但可能会引入噪声和震荡。

PID控制器根据比例、积分和微分的作用进行综合调节,以使控制量逼近设定值,并且能够在变化的工作环境中保持稳定性。

具体调节方法是根据系统的动态特性和需求进行调整参数Kp、Ki和Kd的值,从而实现在不同情况下的最佳控制效果。

PID控制器的作用主要有以下几个方面:1.稳定性控制:PID控制器能够稳定系统,消除稳态误差,使系统在设定值附近波动,并保持稳定状态。

(完整版)PID控制详解

(完整版)PID控制详解

PID控制原理和特点工程实际中,应用最为广泛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主要技术之一。

当被控对象结构和参数不能完全掌握,或不到精确数学模型时,控制理论其它技术难以采用时,系统控制器结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用PID控制技术最为方便。

即当我们不完全了解一个系统和被控对象﹐或不能有效测量手段来获系统参数时,最适合用PID控制技术。

PID控制,实际中也有PI和PD控制。

PID控制器就是系统误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制。

1、比例控制(P):比例控制是最常用的控制手段之一,比方说我们控制一个加热器的恒温100度,当开始加热时,离目标温度相差比较远,这时我们通常会加大加热,使温度快速上升,当温度超过100度时,我们则关闭输出,通常我们会使用这样一个函数e(t) = SP – y(t)-u(t) = e(t)*PSP——设定值e(t)——误差值y(t)——反馈值u(t)——输出值P——比例系数滞后性不是很大的控制对象使用比例控制方式就可以满足控制要求,但很多被控对象中因为有滞后性。

也就是如果设定温度是200度,当采用比例方式控制时,如果P选择比较大,则会出现当温度达到200度输出为0后,温度仍然会止不住的向上爬升,比方说升至230度,当温度超过200度太多后又开始回落,尽管这时输出开始出力加热,但温度仍然会向下跌落一定的温度才会止跌回升,比方说降至170度,最后整个系统会稳定在一定的范围内进行振荡。

如果这个振荡的幅度是允许的比方说家用电器的控制,那则可以选用比例控制2、比例积分控制(PI):积分的存在是针对比例控制要不就是有差值要不就是振荡的这种特点提出的改进,它常与比例一块进行控制,也就是PI控制。

其公式有很多种,但大多差别不大,标准公式如下:u(t) = Kp*e(t) + Ki∑e(t) +u0u(t)——输出Kp——比例放大系数Ki——积分放大系数e(t)——误差u0——控制量基准值(基础偏差)大家可以看到积分项是一个历史误差的累积值,如果光用比例控制时,我们知道要不就是达不到设定值要不就是振荡,在使用了积分项后就可以解决达不到设定值的静态误差问题,比方说一个控制中使用了PI控制后,如果存在静态误差,输出始终达不到设定值,这时积分项的误差累积值会越来越大,这个累积值乘上Ki后会在输出的比重中越占越多,使输出u(t)越来越大,最终达到消除静态误差的目的PI两个结合使用的情况下,我们的调整方式如下:1、先将I值设为0,将P值放至比较大,当出现稳定振荡时,我们再减小P值直到P值不振荡或者振荡很小为止(术语叫临界振荡状态),在有些情况下,我们还可以在些P值的基础上再加大一点。

pid控制的基本原理解释

pid控制的基本原理解释

pid控制的基本原理解释
PID控制是一种常用于工业自动化中的反馈控制算法,用于调节系统的输出以使其尽可能接近期望的目标值。

PID代表比例(Proportional)、积分(Integral)和微分(Derivative),这三个术语表示了PID控制的三个基本组成部分。

以下是PID控制的基本原理解释:
比例(Proportional):比例控制是基于当前误差(实际值与目标值之间的差异)的大小来调节系统输出。

它产生一个与误差成正比的修正量,用于减小误差。

比例增益参数(Kp)控制了这个修正量的幅度。

较大的Kp值会产生更快的响应,但可能引起震荡或不稳定的系统行为。

积分(Integral):积分控制用于消除持续的稳态误差,即即使比例控制后误差仍然存在的情况。

积分控制器根据误差的累积值来生成修正量,以减小这种稳态误差。

积分时间常数(Ti)是控制积分作用的参数,适当调整可以改善系统的稳态性能。

微分(Derivative):微分控制用于预测误差的变化率,并根据这个变化率生成修正量,以防止系统的过度响应。

微分控制器对误差的变化速率进行干预,有助于减小系统的震荡和不稳定行为。

微分时间常数(Td)控制了微分作用的影响,适当调整可以改善系统的动态响应。

PID控制通过结合比例、积分和微分三个部分的修正量,实现了对系统响应的精确控制。

它可以适用于各种不同的控制系统,从温度控制到机械运动控制等。

在实际应用中,需要根据系统的特性和性能要求来调整PID参数,以达到稳定、快速和准确的控制效果。

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PID-比例积分微分控制方法:原理浅释及相关资料搜集2010-05-13 21:39:22| 分类:软件技术编程开| 标签:|字号大中小订阅PID原理和调节(转贴)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、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。

智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。

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采用压力传感器。

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)已经很多,产品已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参数自整定功能的智能调节器(intelligent regulator),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PI D控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。

可编程控制器(PLC)是利用其闭环控制模块来实现PID控制,而可编程控制器(PLC)可以直接与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。

1、开环控制系统开环控制系统(open-loop control system)是指被控对象的输出(被控制量)对控制器(cont roller)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。

2、闭环控制系统闭环控制系统(closed-loop control system)的特点是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来影响控制器的输出,形成一个或多个闭环。

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(Negative Feedback),若极性相同,则称为正反馈,一般闭环控制系统均采用负反馈,又称负反馈控制系统。

闭环控制系统的例子很多。

比如人就是一个具有负反馈的闭环控制系统,眼睛便是传感器,充当反馈,人体系统能通过不断的修正最后作出各种正确的动作。

如果没有眼睛,就没有了反馈回路,也就成了一个开环控制系统。

另例,当一台真正的全自动洗衣机具有能连续检查衣物是否洗净,并在洗净之后能自动切断电源,它就是一个闭环控制系统。

3、阶跃响应阶跃响应是指将一个阶跃输入(step function)加到系统上时,系统的输出。

稳态误差是指系统的响应进入稳态后﹐系统的期望输出与实际输出之差。

控制系统的性能可以用稳、准、快三个字来描述。

稳是指系统的稳定性(stability),一个系统要能正常工作,首先必须是稳定的,从阶跃响应上看应该是收敛的﹔准是指控制系统的准确性、控制精度,通常用稳态误差来(Steady-state error)描述,它表示系统输出稳态值与期望值之差﹔快是指控制系统响应的快速性,通常用上升时间来定量描述。

4、PID控制的原理和特点在工程实际中,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。

(1)比例(P)控制比例控制是一种最简单的控制方式。

其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。

当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差(Steady-state error)。

(2)积分(I)控制在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。

对一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统(System w ith Steady-state Error)。

为了消除稳态误差,在控制器中必须引入“积分项”。

积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大。

这样,即便误差很小,积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小,直到等于零。

因此,比例+积分(PI)控制器,可以使系统在进入稳态后无稳态误差。

(3)微分(D)控制在微分控制中,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。

自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。

其原因是由于存在有较大惯性组件(环节)或有滞后(delay)组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化。

解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”,即在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零。

这就是说,在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的,比例项的作用仅是放大误差的幅值,而目前需要增加的是“微分项”,它能预测误差变化的趋势,这样,具有比例+微分的控制器,就能够提前使抑制误差的控制作用等于零,甚至为负值,从而避免了被控量的严重超调。

所以对有较大惯性或滞后的被控对象,比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。

5、PID控制器的参数整定PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。

它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。

PID控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类:一是理论计算整定法。

它主要是依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数。

这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改。

二是工程整定方法,它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。

PID控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。

三种方法各有其特点,其共同点都是通过试验,然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。

但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数,都需要在实际运行中进行最后调整与完善。

现在一般采用的是临界比例法。

利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下:(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作;(2)仅加入比例控制环节,直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡,记下这时的比例放大系数和临界振荡周期;(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。

==============================================================================PID控制算法2008年07月15日星期二14:05。

1,PID是一个闭环控制算法。

因此要实现PID算法,必须在硬件上具有闭环控制,就是得有反馈。

比如控制一个电机的转速,就得有一个测量转速的传感器,并将结果反馈到控制路线上,下面也将以转速控制为例。

2,PID是比例(P)、积分(I)、微分(D)控制算法。

但并不是必须同时具备这三种算法,也可以是PD,PI,甚至只有P算法控制。

我以前对于闭环控制的一个最朴素的想法就只有P控制,将当前结果反馈回来,再与目标相减,为正的话,就减速,为负的话就加速。

现在知道这只是最简单的闭环控制算法。

3,比例(P)、积分(I)、微分(D)控制算法各有作用:比例,反应系统的基本(当前)偏差e(t),系数大,可以加快调节,减小误差,但过大的比例使系统稳定性下降,甚至造成系统不稳定;积分,反应系统的累计偏差,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,直至无误差;微分,反映系统偏差信号的变化率e(t)-e(t-1),具有预见性,能预见偏差变化的趋势,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。

但是微分对噪声干扰有放大作用,加强微分对系统抗干扰不利。

积分和微分都不能单独起作用,必须与比例控制配合。

4,控制器的P,I,D项选择。

下面将常用的各种控制规律的控制特点简单归纳一下:1、比例控制规律P:采用P控制规律能较快地克服扰动的影响,它的作用于输出值较快,但不能很好稳定在一个理想的数值,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。

它适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、控制要求不高、被控参数允许在一定范围内有余差的场合。

如:金彪公用工程部下设的水泵房冷、热水池水位控制;油泵房中间油罐油位控制等。

2、比例积分控制规律(PI):在工程中比例积分控制规律是应用最广泛的一种控制规律。

积分能在比例的基础上消除余差,它适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、被控参数不允许有余差的场合。

如:在主线窑头重油换向室中F1401到F1419号枪的重油流量控制系统;油泵房供油管流量控制系统;退火窑各区温度调节系统等。

3、比例微分控制规律(PD):微分具有超前作用,对于具有容量滞后的控制通道,引入微分参与控制,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,有着显著效果。

因此,对于控制通道的时间常数或容量滞后较大的场合,为了提高系统的稳定性,减小动态偏差等可选用比例微分控制规律。

如:加热型温度控制、成分控制。

需要说明一点,对于那些纯滞后较大的区域里,微分项是无能为力,而在测量信号有噪声或周期性振动的系统,则也不宜采用微分控制。

如:大窑玻璃液位的控制。

4、例积分微分控制规律(PID):PID控制规律是一种较理想的控制规律,它在比例的基础上引入积分,可以消除余差,再加入微分作用,又能提高系统的稳定性。

它适用于控制通道时间常数或容量滞后较大、控制要求较高的场合。

如温度控制、成分控制等。

鉴于D规律的作用,我们还必须了解时间滞后的概念,时间滞后包括容量滞后与纯滞后。

其中容量滞后通常又包括:测量滞后和传送滞后。

测量滞后是检测元件在检测时需要建立一种平衡,如热电偶、热电阻、压力等响应较慢产生的一种滞后。

而传送滞后则是在传感器、变送器、执行机构等设备产生的一种控制滞后。

纯滞后是相对与测量滞后的,在工业上,大多的纯滞后是由于物料传输所致,如:大窑玻璃液位,在投料机动作到核子液位仪检测需要很长的一段时间。

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