系统理解PID控制什么是pid( 二 ) _pid

(3)掌握3)PID微分
也就是人的眼睛看杯子里的水量和刻度之间的距离。缝隙大的时候，他们就用水壶里的大量水倒水。当人们看到水量接近刻度时，他们减少从水壶中汲取的水量，慢慢接近刻度，直到停留在杯中的刻度处。最后，如果你能准确地停在音阶的位置，你就能掌握它，没有静态误差。如果停在秤附近，就会产生静态误差。
解释:
在差分主机D中，主机的输出与输入误差信号的差分(即误差的变化率)成正比。
在工程实践中，最常用的调节规则是比例、积分和微分调节，简称PID调节。PID控制器发明至今已有近70年的历史，由于其结构简单、稳定性好、工作可靠、调节方便，已成为工业中的重要技能之一。当不能完全控制被控对象的结构和参数，或者不能得到精确的数学模型，并且难以采用其他掌握理论的技巧时，必须通过经验和现场调试来确定系统主控的结构和参数。这个时候用PID来掌握技能是最方便的。即当我们没有完全了解一个系统和被控对象，或者无法通过有效的测腕得到系统参数时，更好使用PID来掌握技巧。PID高手，其实也有PI和PD高手。PID控制器是根据系统的误差，利用比例、积分和微分来计算主量进行控制。

PID参数
(1)比例(p)掌握
比例掌握是最简单的掌握方式。控制器的输出与输入误差信号成比例。当只掌握比例时，系统的输出存在稳态误差。
(2)积分(I)掌握
在积分主控器中，主控器的输出与输入误差信号的积分成比例。对于主动主系统，如果进入稳态后出现稳态误差，则称主系统有稳态误差或简称有稳态误差系统。为了清除稳态误差，必须将“积分项”引入到主控器中。积分项对的误差取决于对时间的积分，积分项会随着时间的增加而增加。这样，即使误差很小，积分项也会随时间增加，推动主机输出增加，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。
(3)分化(d)掌握
在差分母盘中，母盘的输出与输入误差信号的差分(即误差的变化率)成正比。主动控制系统在克服误差的调节过程中可能会发生振荡甚至失稳。原洪都博客由于大惯性分量(链接)或延迟分量的存在，具有抑制误差的功能，其变化总是滞后于误差的变化。解决是“提前”抑制误差效果的变化，即当误差接近零时，抑制误差的效果应该为零。也就是说，仅仅将“比例”项引入到主项中往往是不够的。比例项的作用只是放大误差的幅度，而目前需要增加的是“微分项”，可以预测误差变化的趋势。这样比例+微分的主控可以提前使约束误差的主控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。
PID参数调整时，理论上确定PID参数当然是最天马行空的，但在实际应用中，更多的是通过试错来确定PID参数。

一般增大比例系数P会加快系统的响应速度，在有静态误差的情况下有助于减小静态误差。然而，过大的比例系数会导致系统产生较大的超调和振荡，从而恶化稳定性。
增加积分时间I有利于减小超调，减少振荡，增加系统的稳定性，但清除系统静态误差的时间变长。
增加微分时间d有利于加快系统的响应速度，减小超调量，增加系统的稳定性，但会削弱系统对扰动的抑用。
一起尝试时，可以参考以上参数对系统掌握过程的影响趋势，实行先比例、后积分、再微分的设定步骤进行参数调整。
PID控制器参数整定
PID控制器的参数整定是主系统设计的核心内容。根据被控过程的特点，确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间。调节PID控制器参数的有很多种，可以归纳为两类:
一、理论计算整定
根据系统的数学模型，通过理论计算来了解控制器的参数是很重要的。这种得到的计算数据不一定能直接使用，还需要通过工程实践进行调整和修正。
二、工程设置
它依赖于工程经验，直接在掌握系统的实验中进行，简单，易于控制，因此在工程实践中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定有临界比值法、响应曲线法和衰减法。三种各有特点，它们的共同点是进行实验，然后根据工程经验公式调整控制器的参数。但无论采用哪种，都必须在实际操作中最终调整和完善主控器的参数。

目前一般采用临界比率法。该在PID控制器参数整定中的应用包括以下步骤:

系统理解PID控制 什么是pid( 二 )

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