PID是工業生産中最常用的一種控制方式。當今的自動控制技術都是基于反饋的概念，反饋理論的要素包括三個部分：測量、執行和比較。測量關心的變量，與期望值相比較，用這個誤差糾正調節控制系統的響應。

PID（比例（proportion）、積分（integration）、微分（differentiation））控制器作為最早實用化的控制器已有近百年曆史，現在仍然是應用最廣泛的工業控制器。PID控制器簡單易懂，使用中不需精确的系統模型等先決條件，因而成為應用最為廣泛的控制器。

PID控制器由比例單元（P）、積分單元（I）和微分單元（D）組成。

PID控制器的三個最基本的參數：KP,Ki,KD。

P，I，D是三種不同的調節作用，既可以單獨使用（P，I，D），也可以兩個兩個用（PI，PD），也可以三個一起用（PID）。

需要控制的量，比如水溫，有它現在的『當前值』，也有我們期望的『目标值』。

當兩者差距不大時，就讓加熱器“輕輕地”加熱一下。要是因為某些原因，溫度降低了很多，就讓加熱器“稍稍用力”加熱一下。

要是當前溫度比目标溫度低得多，就讓加熱器“開足馬力”加熱，盡快讓水溫到達目标附近。

這就是P的作用，跟開關控制方法相比，是不是“溫文爾雅”了很多

實際寫程序時，就讓偏差（目标減去當前）與調節裝置的“調節力度”，建立一個一次函數的關系，就可以實現最基本的“比例”控制了~

KP越大，調節作用越激進，KP調小會讓調節作用更保守。

要是你正在制作一個平衡車，有了KP的作用，你會發現，平衡車在平衡角度附近來回“狂抖”，比較難穩住。

剛才我們有了P的作用。你不難發現，隻有P好像不能讓平衡車站起來，水溫也控制得晃晃悠悠，好像整個系統不是特别穩定，總是在“抖動”。

設想一個彈簧：現在在平衡位置上。拉它一下，然後松手。這時它會震蕩起來。因為阻力很小，它可能會震蕩很長時間，才會重新停在平衡位置。

請想象一下：要是把上圖所示的系統浸沒在水裡，同樣拉它一下 ：這種情況下，重新停在平衡位置的時間就短得多。

我們需要一個控制作用，讓被控制的物理量的“變化速度”趨于0，即類似于“阻尼”的作用。

因為，當比較接近目标時，P的控制作用就比較小了。越接近目标，P的作用越溫柔。有很多内在的或者外部的因素，使控制量發生小範圍的擺動。D的作用就是讓物理量的速度趨于0，

隻要什麼時候，這個量具有了速度，D就向相反的方向用力，盡力刹住這個變化。

kD參數越大，向速度相反方向刹車的力道就越強。

以熱水為例。假如有個人把我們的加熱裝置帶到了非常冷的地方，開始燒水了。需要燒到50℃。

在P的作用下，水溫慢慢升高。直到升高到45℃時，他發現了一個不好的事情：天氣太冷，水散熱的速度，和P控制的加熱的速度相等了。

這可怎麼辦？

• P想：我和目标已經很近了，隻需要輕輕加熱就可以了。
• D想：加熱和散熱相等，溫度沒有波動，我好像不用調整什麼。

于是，水溫永遠地停留在45℃，永遠到不了50℃。

作為一個人，根據常識，我們知道，應該進一步增加加熱的功率。可是增加多少該如何計算呢？

設置一個積分量。隻要偏差存在，就不斷地對偏差進行積分（累加），并反應在調節力度上。

這樣一來，即使45℃和50℃相差不太大，但是随着時間的推移，隻要沒達到目标溫度，這個積分量就不斷增加。

系統就會慢慢意識到：還沒有到達目标溫度，該增加功率啦！

到了目标溫度後，假設溫度沒有波動，積分值就不會再變動。這時，加熱功率仍然等于散熱功率。但是，溫度是穩穩的50℃。

Ki的值越大，積分時乘的系數就越大，積分效果越明顯。

所以，I的作用就是，減小靜态情況下的誤差，讓受控物理量盡可能接近目标值。

I在使用時還有個問題：需要設定積分限制。防止在剛開始加熱時，就把積分量積得太大，難以控制。

參數整定找最佳，從小到大順序查

先是比例後積分，最後再把微分加

曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大

PID調節儀

曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳

曲線偏離回複慢，積分時間往下降

曲線波動周期長，積分時間再加長

曲線振蕩頻率快，先把微分降下來

動差大來波動慢。微分時間應加長

理想曲線兩個波，前高後低4比1

一看二調多分析，調節質量不會低

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!