PID详解

一、自动控制系统分类:

1、 开环控制系统

2、 闭环控制系统

开环控制系统:指被控对象的输出(被控制量)对控制器的输出没有

影响。

闭环控制系统: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。如 PID 调节

二、什么是 PID 控制

1、在实际工程中,应用最广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PID。

2、PID控制原理:利用目标信号和反馈信号的差值来调节输出的。

三、PID这三个字母分别指什么

(1)P比例控制: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。

(2)I积分控制: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。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。

一般来说,我们做PID调节的时候,希望超调量越小越好,振荡次数越少越好,响应速度越快越好。所以最理想的曲线是,设定值和实际值完全重合,但是在实际中不可能做到,我们只能让实际值的取向尽可能的接近设定值的曲线。这便是我们做PID调节的最终目的。

五、P、I、D这三个参数会对我们的曲线造成什么影响呢

(1) P减小能显著的降低超调量,有效的减少振荡次数,但是第一次到达设定值的时间明显变长,所以响应速度明显减慢。

pid各个参数对控制特性有何影响(PID这三个参数分别指什么)(1)

(2) D增大,超调量和震荡次数明显减少;D过大,超调量减小,但是实际值趋向设定值的时间明显变长,很长一段时间没能到达设定值;

pid各个参数对控制特性有何影响(PID这三个参数分别指什么)(2)

(3) 适当增大微分时间,能有效的减小超调量和振荡次数

pid各个参数对控制特性有何影响(PID这三个参数分别指什么)(3)

(4) 微分时间过大,曲线变得很迟缓,超调量反而增大

pid各个参数对控制特性有何影响(PID这三个参数分别指什么)(4)

(5) 合适的PID曲线;超调量小,上升时间快,振荡次数少.

pid各个参数对控制特性有何影响(PID这三个参数分别指什么)(5)

原创;91工控殷成愿

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