pid什么意思 原理图(PID控制的原理及常用口诀总结)

PID控制器(proportional-integral-differential controller)是工业控制应用中常见的反馈回路元件,由比例单元比例P(比例)、积分单元I(积分)和微分单元D(微分)组成。PID控制器作为最早的实用控制器,已有近百年的历史,至今仍是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂,使用时不需要精确的系统模型等先决条件,因此成为应用最广泛的控制器。



1。常用PID公式:

找到最佳参数设置,从小到大依次检查。先积分后比例,再加微分。曲线振荡很频繁,比例带板要放大,曲线围绕大海湾浮动,比例带板要转小板,曲线偏差恢复慢,积分时间递减,曲线波动周期长,积分时间较长,曲线振荡频率快,微分先减小,动态差波动慢。微分时间要拉长,理想曲线有两波。

2.用于2的工程调谐。PID控制器参数,各种调节系统中P.I.D参数的经验数据可参考如下:

温度:P = 20 ~ 60%,T = 180 ~ 600 s,D = 3 ~ 180 s

P: P=30~70%,T=24~180s,

L: P=20~80%,T=60~300s,

L: P=40~100%,T=6~60s。

3。PID控制的原理和特点

在工程实践中,应用最广泛的调节器控制规律是比例、积分和微分控制,简称PID控制,也称为PID调节。PID控制器已有近70年的历史。由于其结构简单、稳定性好、运行可靠、调节方便,已成为工业控制的主要技术之一。当不能完全掌握被控对象的结构和参数,或不能获得精确的数学模型,而控制理论的其他技术又难以采用时,必须通过经验和现场调试来确定系统控制器的结构和参数。这时候应用PID控制技术是最方便的。即当我们对一个系统和被控对象不完全了解,或者不能通过有效的测量手段得到系统参数时,PID控制技术是最适合的。PID控制,其实也有PI和PD控制。PID控制器是以系统误差为基础,利用比例、积分和微分来计算控制量进行控制。

比例(P)控制

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比例控制是最简单的控制方法。控制器的输出与输入误差信号成比例。当只有比例控制时,系统输出中存在稳态误差。

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比例。对于一个自动控制系统来说,如果进入稳态后还有稳态误差,则称控制系统有稳态误差或简称系统有稳态误差。为了消除稳态误差,必须在控制器中引入“积分项”。积分项对的误差取决于对时间的积分,随着时间的增加,积分项会增加。这样,即使误差很小,积分项也会随着时间的增加而增加,从而推动控制器的输出增加,进一步减小稳态误差,直至等于零。因此,比例+积分(PI)控制器可以使系统进入稳态后无稳态误差。

差分(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)成比例。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。原因是有大惯性分量(环节)或延迟分量,可以抑制误差,它们的变化总是滞后于误差的变化。解决方法是“提前”误差抑制函数的变化,即当误差趋近于零时,误差抑制函数应为零。也就是说,在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的。比例项的作用只是放大误差的幅度,目前需要增加的是“微分项”,可以预测误差的变化趋势。这样,比例+微分的控制器可以提前使抑制误差的控制效果等于零甚至为负,从而避免被控量的严重超调。因此,对于大惯性或大滞后的被控对象,比例+微分(PD)控制器可以改善系统在调节过程中的动态特性。

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