PID控制規(guī)律及特點(diǎn)

　　PID控制規(guī)律及特點(diǎn)

　　PID控制器中的比例、積分、微分作用是通過比例系數(shù)K，、積分時(shí)DAC7624U間ri和微分時(shí)間Td這三個(gè)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)的。所以，只要這三個(gè)參數(shù)選擇的合適，就可以獲得良好的控制質(zhì)量。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)被控對象的特性和控制要求，可靈活地采用某種控制規(guī)律昀組合，如比例控制、比例積分控制或比例積分微分控制等。

　　歸納起來，PID控制規(guī)律主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)蘊(yùn)涵了動態(tài)控制過程中的過去、現(xiàn)在和將來的主要信息。其中：比例(P)代表了當(dāng)前的信息，起糾正偏差的作用，使過程反應(yīng)迅速；微分(D)代表了將來的信息，在信號變化時(shí)有超前控制作用，使系統(tǒng)的過渡過程加快，克服振蕩，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；積分(I)代表了過去積累的信息，它能消除靜差，改善系統(tǒng)靜態(tài)特性。此三種作用配合得當(dāng)，可使動態(tài)過程快速、平穩(wěn)、準(zhǔn)確，收到良好的控制效果。

　　(2)控制適應(yīng)性好，有較強(qiáng)的魯棒性，適合于各種工業(yè)應(yīng)用場合。

　　(3)算法簡單明了，形成了完整的設(shè)計(jì)和參數(shù)整定方法，很容易為工程技術(shù)人員所掌握。

　　P（proportion:比例調(diào)節(jié)）:

　　1，不可避免的會使系統(tǒng)存在穩(wěn)態(tài)誤差（因?yàn)橹挥衅钚盘柌粸榱銜r(shí)調(diào)節(jié)器才有輸出，如果偏差信號為零，調(diào)節(jié)器輸出也會為零，此時(shí)失去調(diào)節(jié)作用，所以比例調(diào)節(jié)器是利用偏差實(shí)現(xiàn)控制的）。

　　2，穩(wěn)態(tài)誤差隨比例增益增大而減小，增大比例增益還可以加快系統(tǒng)響應(yīng)速度，但比例增益越大，系統(tǒng)穩(wěn)定性越差，容易上下波動。

　　3，適用于對給定值不變的系統(tǒng)的有差跟蹤，不適用于給定值隨時(shí)間變化的系統(tǒng)。

　　I（integral:積分調(diào)節(jié)）:

　　1，可以提高系統(tǒng)的無差度，即提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)控制精度。

　　2，不足之處:積分調(diào)節(jié)的過渡過程變化相對緩慢，系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差，因此一般不單獨(dú)使用，通常與比例調(diào)節(jié)配合（PI調(diào)節(jié)），且PI調(diào)節(jié)與單純的比例調(diào)節(jié)相比穩(wěn)定性相對變差。

　　3，不足之處二:只要偏差不為零，調(diào)節(jié)器就不會不停地積分使輸出增加，導(dǎo)致調(diào)節(jié)器輸出進(jìn)入深度飽和，調(diào)節(jié)器失去調(diào)節(jié)作用。

　　D（differential:微分調(diào)節(jié)）:

　　1，可以提前預(yù)測偏差，對于防止系統(tǒng)被調(diào)量出現(xiàn)較大動態(tài)偏差是有利的。

　　2，兩面性:微分時(shí)間較小時(shí)，增加微分時(shí)間可以減小偏差，縮短響應(yīng)時(shí)間，減小振蕩程度，從而能改善系統(tǒng)的質(zhì)量；但當(dāng)微分時(shí)間較大時(shí)，一方面有可能將測量噪聲放大，另一方面也可能是系統(tǒng)響應(yīng)產(chǎn)生振蕩。

　　3，單獨(dú)的微分調(diào)節(jié)器不能工作，往往將它與比例調(diào)節(jié)（PD調(diào)節(jié)）或比例積分調(diào)節(jié)（PID調(diào)節(jié)）結(jié)合。