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標題: PID控制思想及應用 [打印本頁]

作者: liufang_2001 時間: 2010-6-11 17:23
標題: PID控制思想及應用
(, 下載次數: 53) 我覺得還不錯，PID在工業控制中應用較廣，如溫度、壓力、液位等等。有想了解的朋友請關注。

作者: north163 時間: 2010-6-12 07:39
我們廠的PLC上有這個，不知道學這個有什么基礎要求沒

作者: 見習生小王 時間: 2010-6-12 08:18
本帖最后由見習生小王于 2010-6-12 08:21 編輯

PID控制的原理和特點
在工程實際中，應用最為廣泛的調節器控制規律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調節。PID控制器問世至今已有近70年歷史，它以其結構簡單、穩定性好、工作可靠、調整方便而成為工業控制的主要技術之一。當被控對象的結構和參數不能完全掌握，或得不到精確的數學模型時，控制理論的其它技術難以采用時，系統控制器的結構和參數必須依靠經驗和現場調試來確定，這時應用PID控制技術最為方便。即當我們不完全了解一個系統和被控對象﹐或不能通過有效的測量手段來獲得系統參數時，最適合用PID控制技術。PID控制，實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據系統的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。
比例（P）控制：比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關系。當僅有比例控制時系統輸出存在穩態誤差（Steady-state error）。
比例調節作用：是按比例反應系統的偏差,系統一旦出現了偏差,比例調節立即產生調節作用用以減少偏差。比例作用大,可以加快調節,減少誤差,但是過大的比例,使系統的穩定性下降,甚至造成系統的不穩定。
積分（I）控制：在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關系。對一個自動控制系統，如果在進入穩態后存在穩態誤差，則稱這個控制系統是有穩態誤差的或簡稱有差系統（System with Steady-state Error）。為了消除穩態誤差，在控制器中必須引入“積分項”。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩態誤差進一步減小，直到等于零。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統在進入穩態后無穩態誤差。
積分調節作用：是使系統消除穩態誤差,提高無差度。因為有誤差,積分調節就進行,直至無差,積分調節停止,積分調節輸出一常值。積分作用的強弱取決與積分時間常數Ti,Ti越小,積分作用就越強。反之Ti大則積分作用弱,加入積分調節可使系統穩定性下降,動態響應變慢。積分作用常與另兩種調節規律結合,組成PI調節器或PID調節器。
微分（D）控制：在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關系。自動控制系統在克服誤差的調節過程中可能會出現振蕩甚至失穩。其原因是由于存在有較大慣性組件（環節）或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應該是零。這就是說，在控制器中僅引入“比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統在調節過程中的動態特性。
微分調節作用：微分作用反映系統偏差信號的問題：變化率,具有預見性,能預見偏差變化的趨勢,因此能產生超前的控制作用,在偏差還沒有形成之前,已被微分調節作用消除。因此,可以改善系統的動態性能。在微分時間選擇合適情況下,可以減少超調,減少調節時間。微分作用對噪聲干擾有放大作用,因此過強的加微分調節,對系統抗干擾不利。此外,微分反應的是變化率,而當輸入沒有變化時,微分作用輸出為零。微分作用不能單獨使用,需要與另外兩種調節規律相結合,組成PD或PID控制器。

作者: liufang_2001 時間: 2010-6-12 14:52
回復 2# north163

首先一點，高數要及格。
第二點，自動控制原理要看看，反饋啊，開、閉環控制啊。

作者: huangpan1234 時間: 2010-9-30 22:24
好難啊 ,

作者: igbt2010307 時間: 2010-11-25 09:47
謝謝好東西
多謝多謝

作者: 鐵未銷 時間: 2010-11-25 19:37
好東西啊，搞控制的，早晚會用到的，謝謝樓主分享哈！

作者: zhao1980 時間: 2010-11-26 19:42
好東西啊，搞控制的，早晚會用到的，謝謝樓主分享哈

作者: 石開 時間: 2010-12-4 09:41
謝謝樓主，受教了，好好學一下……

作者: fonsin 時間: 2011-1-4 18:38
目前還不怎么明白,不過還是謝謝樓主,以后學習會用到的

作者: dh66867282 時間: 2011-1-6 14:32
真的謝謝3樓朋友的分享！

作者: spcwin 時間: 2011-1-6 22:52
謝謝樓主，受教了，好好學一下

作者: kent0946 時間: 2011-3-30 17:21
謝謝樓主,以后學習會用到的

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