霍尼韦尔之自动控制系统中比例积分微分作用

比例、积分、微分控制策略

比例、积分、微分控制策略尽管不同类型的控制器，其结构、原理各不相同，但是基本控制规律只有三个：比例(P)控制、积分(I)控制和微分(D)控制。

这几种控制规律可以单独使用，但是更多场合是组合使用。

如比例(P)控制、比例-积分(PI)控制、比例-积分-微分(PID)控制等。

比例(P)控制单独的比例控制也称“有差控制”，输出的变化与输入控制器的偏差成比例关系，偏差越大输出越大。

实际应用中，比例度的大小应视具体情况而定，比例度太小，控制作用太弱，不利于系统克服扰动，余差太大，控制质量差，也没有什么控制作用；比例度太大，控制作用太强，容易导致系统的稳定性变差，引发振荡。

对于反应灵敏、放大能力强的被控对象，为提高系统的稳定性，应当使比例度稍小些；而对于反应迟钝，放大能力又较弱的被控对象，比例度可选大一些，以提高整个系统的灵敏度，也可以相应减小余差。

单纯的比例控制适用于扰动不大，滞后较小，负荷变化小，要求不高，允许有一定余差存在的场合。

工业生产中比例控制规律使用较为普遍。

比例积分(PI)控制比例控制规律是基本控制规律中最基本的、应用最普遍的一种，其最大优点就是控制及时、迅速。

只要有偏差产生，控制器立即产生控制作用。

但是，不能最终消除余差的缺点限制了它的单独使用。

克服余差的办法是在比例控制的基础上加上积分控制作用。

积分控制器的输出与输入偏差对时间的积分成正比。

这里的“积分”指的是“积累”的意思。

积分控制器的输出不仅与输入偏差的大小有关，而且还与偏差存在的时间有关。

只要偏差存在，输出就会不断累积(输出值越来越大或越来越小)，一直到偏差为零，累积才会停止。

所以，积分控制可以消除余差。

积分控制规律又称无差控制规律。

积分时间的大小表征了积分控制作用的强弱。

积分时间越小，控制作用越强；反之，控制作用越弱。

积分控制虽然能消除余差，但它存在着控制不及时的缺点。

因为积分输出的累积是渐进的，其产生的控制作用总是落后于偏差的变化，不能及时有效地克服干扰的影响，难以使控制系统稳定下来。

分别说明比例积分微分控制对控制系统的作用

分别说明比例积分微分控制对控制系统的作用比例、积分和微分控制是PID控制系统中的三种基本控制方式，它们分别对控制系统起到不同的作用。

1.比例控制：比例控制是PID中最简单的一种控制方式，其控制作用仅仅依赖于偏差的大小。

比例控制器只根据偏差的大小来给出输出信号，输出信号大小正比于偏差值。

比例控制通过调节反馈信号与设定值之间的差异来实现控制目的，可以快速地响应系统的变化，但是在一些情况下可能会引起系统的振荡和过冲。

比例控制主要作用在于通过比例系数的调节来对系统的响应速度进行控制，其主要作用是调节系统响应的快慢，是一个常用的调节控制方式，能够在一定程度上满足控制的需求。

2.积分控制：积分控制是PID控制系统中的另一个重要组成部分，其控制作用主要是根据偏差的累积值来给出输出信号。

积分控制可以消除系统的稳态误差，并可以对系统的稳定性做出调节。

积分控制可以取得稳定系统的良好效果，但是在一些系统中也容易引起超调和振荡。

积分控制主要作用在于对系统的稳定性和稳态误差进行调节，可以在一定程度上提高系统的精度和性能。

3.微分控制：微分控制是PID控制系统中的最后一种控制方式，其控制作用主要是根据偏差的变化率来给出输出信号。

微分控制可以用来抑制系统的振荡和过冲，同时可以加快系统的响应速度。

微分控制可以在系统的快速响应和稳定性之间取得平衡，但是在一些系统中也容易引起震荡和不稳定。

微分控制主要作用在于对系统的响应速度和稳定性进行调节，可以在一定程度上提高系统的响应速度和抑制过冲。

综上所述，比例、积分和微分控制在PID控制系统中各有其独特的作用。

比例控制主要作用在于调节系统的响应速度，积分控制主要作用在于消除系统的稳态误差，微分控制主要作用在于抑制系统的振荡和过冲。

三者共同组成PID控制系统，可以对系统的动态特性和稳定性进行有效地控制和调节。

在实际的控制工程中，通常会根据具体的系统要求来综合考虑三种控制方式的使用，以实现最佳的控制效果。

比例、积分、微分控制策略

比例、积分、微分控制策略尽管不同类型的控制器，其结构、原理各不相同，但是基本控制规律只有三个：比例(P)控制、积分(I)控制和微分(D)控制。

这几种控制规律可以单独使用，但是更多场合是组合使用。

如比例(P)控制、比例-积分(PI)控制、比例-积分-微分(PID)控制等。

比例(P)控制单独的比例控制也称“有差控制”，输出的变化与输入控制器的偏差成比例关系，偏差越大输出越大。

实际应用中，比例度的大小应视具体情况而定，比例度太小，控制作用太弱，不利于系统克服扰动，余差太大，控制质量差，也没有什么控制作用；比例度太大，控制作用太强，容易导致系统的稳定性变差，引发振荡。

对于反应灵敏、放大能力强的被控对象，为提高系统的稳定性，应当使比例度稍小些；而对于反应迟钝，放大能力又较弱的被控对象，比例度可选大一些，以提高整个系统的灵敏度，也可以相应减小余差。

单纯的比例控制适用于扰动不大，滞后较小，负荷变化小，要求不高，允许有一定余差存在的场合。

工业生产中比例控制规律使用较为普遍。

比例积分(PI)控制比例控制规律是基本控制规律中最基本的、应用最普遍的一种，其最大优点就是控制及时、迅速。

只要有偏差产生，控制器立即产生控制作用。

但是，不能最终消除余差的缺点限制了它的单独使用。

克服余差的办法是在比例控制的基础上加上积分控制作用。

积分控制器的输出与输入偏差对时间的积分成正比。

这里的“积分”指的是“积累”的意思。

积分控制器的输出不仅与输入偏差的大小有关，而且还与偏差存在的时间有关。

只要偏差存在，输出就会不断累积(输出值越来越大或越来越小)，一直到偏差为零，累积才会停止。

所以，积分控制可以消除余差。

积分控制规律又称无差控制规律。

积分时间的大小表征了积分控制作用的强弱。

积分时间越小，控制作用越强；反之，控制作用越弱。

积分控制虽然能消除余差，但它存在着控制不及时的缺点。

因为积分输出的累积是渐进的，其产生的控制作用总是落后于偏差的变化，不能及时有效地克服干扰的影响，难以使控制系统稳定下来。

自动控制原理PID算法知识点总结

自动控制原理PID算法知识点总结自动控制原理中，PID（比例-积分-微分）算法是一种广泛应用的控制方法。

它通过比例环节、积分环节和微分环节的组合，实现对控制过程的自动调节。

PID算法的核心是通过反馈控制，使被控对象的输出与期望值之间尽可能地接近。

本文将系统总结PID算法的知识点，包括算法原理、参数调节、应用案例等方面。

一、算法原理PID算法的核心思想是根据误差信号的大小和变化率，综合利用比例、积分和微分三个环节对输出信号进行调节。

具体而言，PID算法根据以下三个参数对输出信号进行计算：1. 比例环节（Proportional）：比例环节根据误差信号的大小与期望值之间的差异，按照一定的比例进行调节。

比例响应快，但可能导致系统的超调和震荡。

2. 积分环节（Integral）：积分环节主要用来消除稳态误差，即在长时间内系统输出值与期望值之间的差异。

积分响应较慢，但能够确保系统稳定性。

3. 微分环节（Derivative）：微分环节根据误差信号的变化率，对系统的输出进行调节。

微分响应快，但可能会放大噪声信号。

通过合理地设置比例、积分和微分三个参数，可以实现系统的稳定性、快速响应和减小超调。

PID算法的数学表达式如下：\[u(t) = K_p * e(t) + K_i * \int_{0}^{t} e(\tau)d\tau + K_d *\frac{de(t)}{dt}\]其中，u(t)为控制器的输出信号，e(t)为误差信号，$K_p$为比例系数，$K_i$为积分系数，$K_d$为微分系数。

二、参数调节PID控制器的性能取决于比例、积分和微分三个参数的设置。

合理的参数选择可以实现系统的快速响应和稳定性。

常用的参数调节方法包括手动调节、经验调参和自整定方法。

1. 手动调节：通过设置比例系数、积分系数和微分系数的大小，对控制器的性能进行调优。

手动调节需要经验和工程实践支持，能够满足基本的控制需求。

PID 调节比例积分微分作用的特点和规律总结

（一）在自动控制系统中，P、I、D调节是比例调节，积分调节和微分调节作用。

调节控制质量的好坏取决于控制规律的合理选取和参数的整定。

在控制系统中总是希望被控参数稳定在工艺要求的范围内。

但在实际中被控参数总是与设定值有一定的差别。

调节规律的选取原则为：调节规律有效，能迅速克服干扰。

比例、积分、微分之间的联系与相匹配使用效果比例调节简单，控制及时，参数整定方便，控制结果有余差。

因此，比例控制规律适应于对象容量大负荷变化不大纯滞后小，允许有余差存在的系统，一般可用于液位、次要压力的控制。

比例积分控制作用为比例及时加上积分可以消除偏差。

积分会使控制速度变慢，系统稳定性变差。

比例积分适应于对象滞后大，负荷变化较大，但变化速度缓慢并要求控制结果没有余差。

广泛使用于流量，压力，液位和那些没有大的时间滞后的具体对象。

比例微分控制作用：响应快、偏差小，能增加系统稳定性，有超前控制作用，可以克服对象的惯性，控制结果有余差。

适应于对象滞后大，负荷变化不大，被控对象变化不频繁，结果允许有余差的系统。

在自动调节系统中，E=SP-PV。

其中，E为偏差，SP为给定值，PV为测量值。

当SP 大于PV时为正偏差，反之为负偏差。

比例调节作用的动作与偏差的大小成正比；当比例度为100时，比例作用的输出与偏差按各自量程范围的1：1动作。

当比例度为10时，按lO：l动作。

即比例度越小。

比例作用越强。

比例作用太强会引起振荡。

太弱会造成比例欠调，造成系统收敛过程的波动周期太多，衰减比太小。

其作用是稳定被调参数。

积分调节作用的动作与偏差对时间的积分成正比。

即偏差存在积分作用就会有输出。

它起着消除余差的作用。

积分作用太强也会引起振荡，太弱会使系统存在余差。

微分调节作用的动作与偏差的变化速度成正比。

其效果是阻止被调参数的一切变化，有超前调节的作用。

对滞后大的对象有很好的效果。

但不能克服纯滞后。

适用于温度调节。

使用微分调节可使系统收敛周期的时间缩短。

HoneywellDCS系统简介一

HoneywellDCS系统简介一一.概述1. 点的分类点(POINT)可以看做是数据库中的记录，由参数列表组成从功能上可分为系统点和过程点。

系统点包括对系统的组态信息；过程点有分为硬件点和软件点，硬件点指完成基本I/O功能的过程点，软件点完成控制功能及逻辑运算等软件功能。

系统点的名称由系统自动给定，为无名点，过程点多为有名点，也可定义为无名点。

2.点的组态方法1）在US/GUS上通过PED（Parameter Entry Display）进行填表式组态，适用于小批量或局部修改。

2）在PC机上利用WORKBOOK软件进行填表式组态，生成EB 文件，再下装到HPM中，适用于批量组态及预先组态。

3）在PC机上利用TPS Build软件进行联机式组态，生成EB文件，再下装到HPM中，适用于批量组态及预先组态。

3.点的细目画面用于显示过程点的信息，变量，报警及组态的详细画面。

可选中一个点直接按DETAIL键，或先按DETAIL键再输入点名可调出点的细目画面。

二. 建立HPM的控制策略Engineer Menu→NETWORK INTERFACE MODULE→UCN NODE CONFIGURATION Enginee r Menu→NETWORK INTERFACE MODULE→NODE SPECIFIC CONFIGURATION1. HPM的扫描速率硬件点为1/4S，软件点的扫描周期需在组态HPM时定义，分为1S，1/2S，1/4S三种。

2. HPM的控制要求1）PU（Processing Unit）是一个时间概念，用来衡量HPMM CPU的软件处理能力，一个HPM最大每秒可处理800个PU。

2）MU（Memory Unit）是衡量HPMM内存容量的单位。

一个HPM最大可处理20000个MU。

3）LU（Link UNIT）是用来衡量I/O LINK电缆带宽的单位。

1000LU/HPM3. HPM的冗余方式HPM的冗余其实就是HPMM的冗余，过程板的冗余在组态IOP 时定义。

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。

比例积分微分控制及其调节过程初学

比例积分微分控制及其调节过程初学引言在自动控制系统中，比例积分微分控制（Proportional Integral Derivative Control, PID控制）被广泛应用于工业过程控制、机器人控制、飞行器操纵等各种领域。

本文将介绍比例积分微分控制的基本原理以及其调节过程初学。

1. 比例控制（Proportional Control）比例控制是 PID 控制中的第一个组成部分。

它的控制输出与误差信号（偏差）成正比。

其控制公式可以表示为：$$ \\text{Output}(t) = K_p \\cdot \\text{Error}(t) $$其中，K p是比例增益参数，$\\text{Error}(t)$ 表示当前的误差信号。

比例控制的作用是减小偏差信号，促使系统迅速稳定到给定的参考输入值。

然而，仅仅应用比例控制无法完全消除稳态误差。

2. 积分控制（Integral Control）积分控制是 PID 控制中的第二个组成部分。

它积累了误差信号的累积值，并将其乘以一个积分增益参数。

积分控制的目标是消除稳态误差。

积分控制的公式可以表示为：$$ \\text{Output}(t) = K_i \\cdot \\int_0^t{\\text{Error}(\\tau)d{\\tau}} $$其中，K i是积分增益参数。

通过调节积分增益参数，我们可以控制系统对于稳态误差的响应。

较高的积分增益会加速误差信号的积累，从而更快地消除稳态误差。

然而，过大的积分增益可能引起系统的超调或震荡。

3. 微分控制（Derivative Control）微分控制是 PID 控制中的第三个组成部分。

它对误差信号的变化率进行测量，并将其乘以一个微分增益参数。

微分控制的目标是抑制系统的超调以及提高系统的稳定性。

微分控制的公式可以表示为：$$ \\text{Output}(t) = K_d \\cdot \\frac{d\\text{Error}(t)}{dt} $$其中，K d是微分增益参数。

Honeywell_DCS_控制回路PID参数整定方法(推荐文档)

Honeywell PKS系统控制回路PID参数整定方法鉴于目前一联合装置仪表回路自控率比较低，大部分的回路都是手动操作，这样不但增加了操作员的工作量，而且对产品质量也有一定的影响，特编制了此PID参数整定方法。

修改PID参数必须有“SUPV（班长）”及以上权限权限，具体权限设置切换方法如下；一、打开要修改的控制回路细目画面，翻到下图所示的页面（Loop Tune），修改PID控制回路整定的三个参数K，T1，T2；二、PID参数代表的含义Control Action：控制器的作用方式，正作用（DIRECT），反作用（REVERSE）；Overal Gain（K）：比例增益（放大倍数），范围为0.0～240.0；T1：积分时间，范围为0.0～1440.0，单位为分钟，0.0代表没有积分作用；T2：微分时间，范围为0.0～1440.0，单位为分钟，0.0代表没有微分作用。

三、PID参数的作用（1）比例调节的特点：1、调节作用快，系统一出现偏差，调节器立即将偏差放大K倍输出； 2、系统存在余差。

K越小，过渡过程越平稳，但余差越大；K增大，余差将减小，但是不能完全消除余差，只能起到粗调作用，但是K过大，过渡过程易振荡，K太大时，就可能出现发散振荡。

（2）积分调节的特点：积分调节作用的输出变化与输入偏差的积分成正比，积分作用能消除余差，但降低了系统的稳定性，T1由大变小时，积分作用由弱到强，消除余差的能力由弱到强，只有消除偏差，输出才停止变化。

（3）微分调节的特点：微分调节的输出是与被调量的变化率成正比，在引入微分作用后能全面提高控制质量，但是微分作用太强，会引起控制阀时而全开时而全关，因此不能把T2取的太大，当T2由小到大变化时，微分作用由弱到强，对容量滞后有明显的作用，但是对纯滞后没有效果。

四、控制器的选择方法（1）P控制器的选择：它适用于控制通道滞后较小，负荷变化不大，允许被控量在一定范围内变化的系统；（2）PI控制器的选择：它适用于滞后较小，负荷变化不大，被控量不允许有余差的控制系统；（3）PID控制器的选择：它适用于负荷变化大，容量滞后较大，控制质量要求又很高的控制系统，比如温度控制系统。

Honeywell霍尼韦尔C300 DCS系统学习

C 系列“控制防火墙” (FTE交换机)
? 支持“C系列” 产品
? 使用C系列 24VDC 电源
? 8+1 口( FTE 交换机)
? L1 层控制环境的最安全选择 ? 2 个“Firewalls”支持 FTE功能 ? 支持冗余 ? 支持开电和运行自诊断，带故障指示； ? 上连(Uplink)信息控制，保证柜内通讯的最高
ABB totoAAB
Server
?不存在网络切换
A tree
B tre
?FTE节点具有路径选择能力
?Honeywell 专用FTE软件； ?不断检测网络状态；
Switches Switches
Crossover
Switches
?自动选择最优路径通讯。
?安全架构，容许单点故障和一些多点 C300
C300
操作站中数据的来源：
1， Server中的过程数据及相关的报警和事件，直接来自于控制器。
2， ES-F中的过程数据及相关的报警和事件，还有其他数据信息，直接来自于服务器。
3， ES-C中的过程数据及相关的报警和事件，直接来自于控制器；其他数据信息直接来自于服务器。
4， ES-CE中的过程数据及相关的报警和事件，还有其他数据信息，直接来自于 ES-C。
?每个C300 最多支持 64个冗余 I/O 卡件包括C和A系列卡件
（C系列卡件地址为1-40）
?每个 IOL 可以支持 40 冗余模件
?可混合使用
?IOLink
?通过FTEB支持 A系列 I/O
?运行 CEE (控制操作系统 )
主要完成5个功能 ? 上位通讯 ?Peer to Peer 点对点通讯 ?IOLINK 1 IO 通讯 ?IOLINK 2 IO 通讯 ? 确定性执行控制环境

PID控制中积分作用、比例作用、微分作用顺口溜

PID控制中积分作用、比例作用、微分作用顺口溜【积分作用顺口溜】重定调节器，累积有本领；只要偏差在，累积不停止；累积快与慢，旋钮看仔细；积分时间长，累积速度低。

【比例作用顺口溜】比例州节器，像个放大器；一个偏差来，放大送出去；放大是多少，旋钮看仔细；比例度旋大，放大倍数低。

【微分作用顺口溜】说起微分器，一点不神秘；阶跃输入来，输出跳上去；下降快与慢，旋钮看仔细；微分时间长，下降就慢些。

掌握了以上PID三种作用就可以愉快的进行参数设置了。

1、确定比例增益Kp确定比例增益Kp时，首先去掉PID调节器的的积分项和微分项，即令积分时间常数和微分时间常数都为零，使PID调节器成为纯比例调节。

输入设定为系统允许输出最大值的60%-70%，比例增益Kp由0开始逐渐增大，直至系统出现振荡；再反过来，从此时的比例增益Kp逐渐减小，直至系统振荡消失。

记录此时的比例增益Kp，设定PID 调节器的比例增益为当前值60%-70%。

对于不同品牌的PID调节器，比例(P)作用强弱在PID调节器上可能用比例带来表示，也可能是由比例增益来表示，不能机械地认为增强比例作用就是增大仪表P这个参数值或减少仪表P这个参数值！！这是因为PID控制中比例增益Kp是比例度δ的倒数，比例度和比例带是等效的，若需要增强调节器比例作用，应通过增大比例增益(即减小比例带)来实现；若需要减弱调节器比例作用，应通过减小比例增益(即增大比例带)来实现。

部分厂家的PID调节器中对P这个参数是指比例增益还是比例带没有说明，仅告诉使用者P值变化时调节器比例作用变化的情况，那么使用者可理解：如果PID调节器仪表参数P增大数值时比例作用随之增强，则P这个仪表参数指比例增益Kp；反之，如果PID调节器仪表参数P增大数值时比例作用减弱，则P这个仪表参数指比例度δ。

2、确定积分时间常数Ti比例系数确定之后，设定一个较大的积分时间常数Ti，然后逐渐减小，直至系统出现振荡，然后再反过来，逐渐增大，直至系统振荡消失。

霍尼韦尔之自动控制系统中比例积分微分作用

霍尼韦尔之自动控制系统中比例、积分、微分作用自动控制系统中什么是比例、积分、微分调节规律？在自动控制中各起什么作用？
自动控制系统为了克服干扰，稳定工况系统，把各种干扰分解成比例、微分、积分等规律，为了克服这些干扰，相应提出了比例、积分、微分等控制规律。

比例调节规律是调节器输出与被测参数的偏差值成比例的调节规律。

比例调节规律在时间上没有延迟，调节及时。

特征常数为比例度，比例度越小调节作用越强，调节作用太强会引起振荡，但调节作用太小又起不到应有的调节作用。

积分调节规律是调节器输出的变化量与偏差随时间的积分成比例。

它是用来消除余差。

特征常数为积分时间，积分时间越小，积分作用越强，积分作用太强会引起振荡。

微分调节规律是调节器的输出与输入偏差变化的速度成比例。

它是用来克服调节对象的在时间常数和容量滞后的影响。

特征常数为微分时间，微分时间越大，微分作用越强，太大也会引起振荡。

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（Proportional-Integral-Derivative）调节器是一种常用的自动控制系统技术，广泛应用于工业生产、机械设备、化工过程等领域。

PID调节器通过调节比例、积分和微分三个参数来控制系统的输出，以实现对被控对象的精确控制。

下面将详细介绍PID调节器的特点和规律。

一、比例作用特点和规律比例作用是PID调节器中最基本的调节部分，其作用是根据控制误差与设定值之间的差异来调节控制信号。

具体特点如下：1.作用迅速：比例作用能够快速对控制信号进行调整，使得系统能够快速响应外部信号变化。

2.比例关系明显：控制信号与控制误差之间存在线性关系，当控制误差增大时，控制信号也相应增大，从而实现对被控对象的调节。

3.稳态误差存在：由于比例作用只根据当前控制误差进行调节，不能消除稳态误差，因此在实际应用中需要进行进一步调节。

二、积分作用特点和规律积分作用是PID调节器中实现稳态性能的部分，其作用是通过累积控制误差来调节控制信号。

具体特点如下：1.消除稳态误差：积分作用能够积累连续的控制误差，对于长时间存在的稳态误差能够进行补偿，从而减小系统的稳态误差。

2.增加系统稳定性：积分作用能够增加系统的稳定性，通过对系统的积分作用可以减小系统的超调量，提高系统的稳定性。

3.稳态误差过大可能导致系统不稳定：当积分作用过大时，容易引起系统过冲，甚至趋向于不稳定，因此在设定积分参数时需要注意权衡系统的稳定性和稳态性能。

三、微分作用特点和规律微分作用是PID调节器中实现动态响应的部分，其作用是根据控制误差的变化率来调节控制信号。

具体特点如下：1.抑制超调：微分作用能够通过对控制误差变化率的监测，来抑制系统的过冲现象，从而改善系统的动态响应性能。

2.消除振荡：对于系统存在的振荡现象，微分作用能够通过对控制误差变化率的调节，来消除振荡现象，提高系统的稳定性。

3.对噪声敏感：由于微分作用是根据控制误差的变化率进行调节，因此对于系统噪声敏感，会放大系统噪声的影响，容易导致系统振荡，因此在设定微分参数时需要注意噪声对系统的影响。

Honeywell 控制器的PID调节

Honeywell 控制器K、I、D的调节一般指南：1、控制器K、I、D值应根据控制器的不同类型而设定。

控制器的放大系数K在测量值和设定值之间存在偏差时候才起作用，即放大系数决定了输出值变化幅度。

值得注意的是：控制器的放大系数的大小取决于主表和副表的量程范围（详见开路调节方法）。

通常情况，温度控制器具有400华氏度量程，所以需要一个较大的放大系数（3.0+），大多数液位控制阀设计的放大系数为1.0。

积分时间设定了阀位变化的反复性。

积分时间的使用取决于工艺过程的响应时间，即为工艺过程响应时所需的大部分时间。

对于流体的流入，具有较大体积的容器则有一个较低的响应时间，积分时间通常被设置在20+。

而多数液体流量计对于控制阀位的改变响应非常迅速。

微分时间取决于偏差（测量值与设定值之差）变化的速度，它被使用以抵消停滞时间（即工艺参数到开始变化时所需的时间）。

多数温度和气体压力控制会有停滞时间，所以适当的设置微分时间对其是有益的。

多数流量和液体压力控制器，其基本的控制活动来自于积分作用（例:小的放大系数，0.3~1.0和快的积分0.2~0.7）。

对于液位、温度和气体压力，其主要的控制活动是通过放大系数作用实现的。

放大系数（和可能使用的微分）对外来干扰信号提供快速的响应控制。

对于控制阀，典型的给定值如下表：放大系数(K) 积分时间(T1) 微分时间(T2) 控制器类型+ Increases + Slower + Increases .流量(液体) 0.3 - 1.0 0.2 – 0.7 None流量(气体) 1.0 - 3.0 0.5 - 1.0 None压力(液体) 0.5 - 2.0 0.5 - 1.0 None压力(气体) 1.0 - 2.0 1.0 - 2.0 None or 0.3 - 2.0 液位(Tight) 1.0 - 1.5 2.0 - 6.0 None液位(Smoothing) 0.7 - 1.0 4.0 - 20.0 None温度 1.0 - 3.0 4.0 - 25.0 0.3 - 3.0使用开路调节法建立近似K、I、D常量2、先调副表，再调主表，且副表的积分作用应快于主表。

比例积分微分控制

比例积分微分控制
比例积分微分控制(PID Control)是一种常用的自动控制技术，它的特点是结构简单，可靠性高，运算方便。

它能控制产品质量、抗环境干扰能力强，是现代自动控制技术的基础内容之一。

比例积分微分控制技术的核心理念是比例、积分和微分三者的结合运用。

比例KP，指的是控制器的输出值与控制量之间的比值，此比值反映了控制器对输入信号的反馈程度；积分KI，指的是控制器输出值与输入误差之间的积分，可以解决比例控制对小量偏差没有响应的问题；微分KD，指的是控制器输出值与预期结果之间差异的变化率，可以减少大量积聚的偏差，使输出抗扰动能力更强。

比例积分微分控制技术的优点在于能够满足零点的准确控制，运算简单，可以根据不同的情况灵活调整，可以对系统进行自适应、实时的调节，以确保系统处于正确的运行状态。

但是，比例积分微分控制技术也存在一些缺点：一方面，精度不足；另一方面，系统存在抖动现象，稳定性差，收敛性差，难以在快速变化过程中保持准确。

总之，比例积分微分控制在控制过程中，在反馈控制的基础上增加了积分和微分的操作，以更好的把握控制系统的总体情况，实现了系统的精细控制，是现代自动控制技术的重要基础内容，具有重要的现实意义。

PID控制器比例、积分、微分控制规律优缺点及适用场合

PID控制器比例、积分、微分控制规律优缺点及适用场合综合了比例、积分和微分控制规律，在本文总结了各种控制规律的特点及使用场合，供大家比较使用。

P控制规律比例控制的输出信号与输入偏差成比例关系。

偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用以减小偏差，是最基本的控制规律。

当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。

I控制规律对于一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个系统是有差系统。

为了消除稳态误差，必须引入积分控制规律。

积分作用是对偏差进行积分，随着时间的增加，积分输出会增大，使稳态误差进一步减小，直到偏差为零，才不再继续增加。

因此，采用积分控制规律的主要目的就是使系统无稳态误差，提高系统的准确度。

积分作用的强弱取决于积分时间常数TI，TI越大，积分作用越弱，反之则越强。

由于积分引入了相位滞后，使系统稳定性变差。

因此，积分控制一般不单独使用，通常结合比例控制构成比例积分(PI)控制器。

D控制规律在微分控制中，控制器的输出与输入偏差信号的微分(即偏差的变化率)成正比关系。

可减小超调量，并能在偏差信号的值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。

微分控制反映偏差的变化率，只有当偏差随时间变化时，微分控制才会对系统起作用，而对无变化或缓慢变化的对象不起作用。

因此微分控制在任何情况下不能单独与被控制对象串联使用。

需要说明的是，对于一台实际的PID控制器，如果把微分时间TD调到零，就成为一台比例积分控制器；如果报积分时间TI放大到最大，就成了一台比例微分控制器；如果把微分时间调到零，同时把积分时间放到最大，就成了一台纯比例控制器。

由于PID控制规律综合了比例、积分、微分三种控制规律的优点，具有较好的控制性能，因而应用范围更广。

PID控制器可以调整的参数是KP、TI、TD。

适当选取这三个参数的数值，可以获得较好的控制质量，实际应用过程中很多工程技术人员对PID参数整定不是很理想，这是应选择自整定功能强和控制算法先进的，方便获得最佳的PID参数。

比例、积分、微分控制规律对控制系统的作用

比例、积分、微分控制规律对控制系统的作用比例、积分、微分控制规律是控制系统中常用的三种基本控制方式，它们可以分别单独使用或组合使用，用于实现不同的控制目标。

下面将分别介绍这三种控制规律的作用。

1. 比例控制规律比例控制规律是控制系统的基础控制方式之一，其作用是根据被控对象的输出与设定值之间的差异来调节控制量的大小。

在比例控制中，控制量与误差成正比，即控制量的大小与误差大小成一定比例关系，这种关系由比例系数决定。

比例控制适用于系统的非线性特性较弱、稳态误差较小的控制环节。

在实际应用中，如温度、流量等控制系统中常使用比例控制规律。

2. 积分控制规律积分控制规律是在比例控制规律的基础上引入时间因素的一种控制方式。

其作用是根据被控对象的积分误差来调节控制量的大小。

与比例控制不同，积分控制中控制量与误差的时间积分成正比。

积分控制适用于系统存在稳态误差且需要快速响应的控制环节。

例如机器人控制系统中对于速度的控制可以使用积分控制规律。

3. 微分控制规律微分控制规律是在比例控制规律的基础上引入速度因素的一种控制方式。

其作用是根据被控对象的速度变化率来调节控制量的大小。

与比例控制不同，微分控制中控制量与误差的速度变化率成正比。

微分控制适用于系统需要快速响应、存在惯性的控制环节。

例如飞机起降时的高度控制可以使用微分控制规律。

在实际应用中，比例、积分、微分控制规律通常会组合使用，以便更好地解决复杂的控制问题。

对于控制系统来说，选择合适的控制规律十分重要，它直接影响到系统的稳定性、鲁棒性、快速响应性等指标。

因此，在控制系统设计中，需要根据被控对象的特性、控制要求等因素进行合理选择和调节。

Honeywell公司DCS基础知识

1.Honeywell公司的DCS简介DCS系统采用霍尼韦尔的Experion PKS过程知识系统。

Experion PKS 系统是当代最先进的控制系统之一，包含了霍尼韦尔三十年来在过程控制、资产管理、行业知识等方面积累的经验，采用最先进的开放平台和网络技术，为工业企业提供一个统一的、全厂的、自动化过程控制、设备和资产管理、直至生产管理、集成制造等一体化的知识系统体系结构和全系列的解决方案。

Experion PKS系统能满足各种自动化应用要求，为过程控制、SCADA应用和批量控制提供一个开放式控制系统，且满足业界要求的高性能、灵活性、易用性、高可靠性等。

典型Experion PKS系统的体系结构如下图所示。

霍尼韦尔的DCS提供的Experion PKS 系统组件包括：•控制站 - Experion PKS系统的C300控制器作为DCS主控制器。

•操作站/值长站 - （可以根据工程阶段需要作为工程师站使用），选用Dell 工作站T5500平台和霍尼韦尔专用（OEP）操作员键盘。

•FDM服务器 - 选用Dell PET105平台，采集现场HART智能仪表的配置信息和诊断信息，并统一对现场表进行组态配置。

•历史数据服务器 /系统服务器（OPC服务器）- 选用Dell PET610平台（兼做工程师站）。

•E-server –选用Dell PET105平台，通过WEB访问流程图画面。

•网络通信系统 - 控制网络采用霍尼韦尔专利权的容错以太网FTE，由两个Cisco Catalyst 2960交换机组网，提供100Mb传输速率。

操作员站、工程师站等设备直接连接到FTE控制网上，DCS控制器通过防火墙连接到FTE控制网上。

•与各种子系统的接口 - 基于Modbus 通讯协议（Modbus RTU, Modbus ASCII, Modbus TCP)和RS422/485，Ethernet等连接方式的原则与PLC等子系统实现集成。

比例,积分,微分的作用

从系统的稳定性，响应速度，超调量与稳态精度等各方面来考虑，比例，积分，微分的做用如下：
比例系数Kp：加快系统的响应速度，提高系统的调节精度。

Kp愈大，系统的响应速度越快，系统的调节精度越高，但容易产生超调，甚至导致系统的不稳定。

Kp过小，则会降低调节精度，使响应速度缓慢，从而延长调节时间，使系统的静态动态特性变坏。

积分系数Ki：消除系统的稳态误差。

Ki越大，系统的静态误差消除越快，但Ki过大，在响应过程的初期会产生积分饱和的现象，从而引起响应过程的较大的超调；若Ki过小，将使系统的静态误差难以消除，影响系统的调节精度。

微分系数Kd：改善系统的动态特性，其主要作用是响应过程中抑制偏差向任何方向的变化，对偏差的变化进行提前预报；但Kd过大，会使响应过程提前制动，从而延长调节时间，而且会降低系统的抗干扰性能。