PID控制.doc

PID控制 ，PID控制概述。
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理論 　　 PID是以它的三種糾正算法而命名的。
這三種算法都是用加法調(diào)整被控制的數(shù) 值。
而實(shí)際上這些加法運(yùn)算大部分變成了減法運(yùn)算因?yàn)楸患訑?shù)總是負(fù)值。
這三 種算法是： 　　比例- 來控制當(dāng)前，誤差值和一個(gè)負(fù)常數(shù)P（表示比例）相乘，然后和預(yù)定的值相加。
P 只是在控制器的輸出和系統(tǒng)的誤差成比例的時(shí)候成立。
這種控制器輸出的變 化與輸入控制器的偏差成比例關(guān)系。
比如說，一個(gè)電熱器的控制器的比例尺范 圍是10°C，它的預(yù)定值是20°C。
那么它在10°C的時(shí)候會(huì)輸出100%，在15°C 的時(shí)候會(huì)輸出50%，在19°C的時(shí)候輸出10％，注意在誤差是0的時(shí)候，控制器 的輸出也是0。
　　積分- 來控制過去，誤差值是過去一段時(shí)間的誤差和，然后乘以一個(gè)負(fù)常數(shù)I，然后 和預(yù)定值相加。
I從過去的平均誤差值來找到系統(tǒng)的輸出結(jié)果和預(yù)定值的平均 誤差。
一個(gè)簡單的比例系統(tǒng)會(huì)振蕩，會(huì)在預(yù)定值的附近來回變化，因?yàn)橄到y(tǒng)無 法消除多余的糾正。
通過加上一個(gè)負(fù)的平均誤差比例值，平均的系統(tǒng)誤差值就 會(huì)總是減少。
所以，最終這個(gè)PID回路系統(tǒng)會(huì)在預(yù)定值定下來。
　　導(dǎo)數(shù)- 來控制將來，計(jì)算誤差的一階導(dǎo)，并和一個(gè)負(fù)常數(shù)D相乘，最后和預(yù)定值相加。
這個(gè)導(dǎo)數(shù)的控制會(huì)對系統(tǒng)的改變作出反應(yīng)。
導(dǎo)數(shù)的結(jié)果越大，那么控制系統(tǒng)就 對輸出結(jié)果作出更快速的反應(yīng)。
這個(gè)D參數(shù)也是PID被稱為可預(yù)測的控制器的 原因。
D參數(shù)對減少控制器短期的改變很有幫助。
一些實(shí)際中的速度緩慢的系統(tǒng)可以不需要D參數(shù)。
用更專業(yè)的話來講，一個(gè)PID控制器可以被稱作一個(gè)在頻域系統(tǒng)的濾波器。
這 一點(diǎn)在計(jì)算它是否會(huì)最終達(dá)到穩(wěn)定結(jié)果時(shí)很有用。
如果數(shù)值挑選不當(dāng)，控制系 統(tǒng)的輸入值會(huì)反復(fù)振蕩，這導(dǎo)致系統(tǒng)可能永遠(yuǎn)無法達(dá)到預(yù)設(shè)值。
編輯本段控制規(guī)律的選擇 　　 盡管不同類型的控制器，其結(jié)構(gòu)、原理各不相同，但是基本控制規(guī)律只有三個(gè) ：比例（P）控制、積分（I）控制和微分（D）控制。
這幾種控制規(guī)律可以單獨(dú)使用， 但是更多場合是組合使用。
如比例（P）控制、比例-積分（PI）控制、比例-積分- 微分（PID）控制等。