PID
比例、积分、微分(PID)是建立在经典控制理论基础上的一种控制策略。PID控制器作为最早实用化的控制器已有50多年的历史,现在仍然是最广泛的工业控制器。PID控制器简单易用,使用中不需要精确的系统模型等先决条件,因而成为应用最广泛的控制器。传统的PID控制经验公式是Ziegler与Nichols在20世纪40年代初提出的。这个经验公式是基于带有演出的异界传递函数模型提出的。
该对象模型可以表示如下:
在实际的过程控制系统中,有大量的对象模型可以近似的由这样的一阶模型来表示,如果不能物理地建立起系统的模型,我们可以由实验提取相应的模型参数。
具有PID特点的调节器既可以作为控制器(即PID控制器)。也可以作为校正器(即PID校正器)。它们都能发挥其独特的多项优越调节功能。
PID校正是一种负反馈闭环控制。PID校正器通常与被控对象串联连接,设置在负反馈闭环控制的前向通道上。
PID调节又叫PID控制,是比例、、积分、微分调节的简称。在自动控制的发展历程中,PID调节是历史最悠久、控制性能最强的基本调试方式。PID调节原理简单、易于整定、使用方便。PID的调节性能指标对于受控对象特性的稍许变化不很敏感,这就极大的保证了调节的有效性,PID调节可用于补偿系统,使之达到大多数品质指标的要求。直到目前为止,PID调节仍然是应用最广泛的基本控制方式。
典型的PID控制结构框图。
PID控制器的微分方程数学模型。
PID控制的传递函数模型。
由上式传递函数可以看出,PID控制器是通过3个参量Kp,Ki,Kd起作用的。这3个参量取值的大小不同,就是PID控制器比例、积分、微分作用强弱的变化。
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