PID控制器的幾種控制方式的特點和改善系統性能的機理?煤老闆的小夥伴她爹2021-11-22 19:14:43

pid控制器三種控制方法:比例P控制、積分I控制、微分D控制,簡稱PID控制,各自特點和改善系統機能如下所述:

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訊號成比例關係。當僅有比例控制時系統輸出存在穩態誤差(Steady-state error)。

積分(I)控制

在積分控制中,控制器的輸出與輸入誤差訊號的積分成正比關係。對一個自動控制系統,如果在進入穩態後存在穩態誤差,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”。積分項對誤差取決於時間的積分,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,直到等於零。因此,比例+積分(PI)控制器,可以使系統在進入穩態後無穩 態誤差。

微分(D)控制

在微分控制中,控制器的輸出與輸入誤差訊號的微分(即誤差的變化率)成正比關係。

PID控制器問世至今已有近70年曆史,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。當被控物件的結構和引數不能完全掌握,或得不到精確的數學模型時,控制理論的 其它技術難以採用時,系統控制器的結構和引數必須依靠經驗和現場除錯來確定,這時應用PID控制技術最為方便。即當我們不完全瞭解一個系統和被控物件,或 不能透過有效的測量手段來獲得系統引數時,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。