PID控制.doc

PID控制 ，PID控制概述。
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理论 　　 PID是以它的三种纠正算法而命名的。
这三种算法都是用加法调整被控制的数 值。
而实际上这些加法运算大部分变成了减法运算因为被加数总是负值。
这三 种算法是： 　　比例- 来控制当前，误差值和一个负常数P（表示比例）相乘，然后和预定的值相加。
P 只是在控制器的输出和系统的误差成比例的时候成立。
这种控制器输出的变 化与输入控制器的偏差成比例关系。
比如说，一个电热器的控制器的比例尺范 围是10°C，它的预定值是20°C。
那么它在10°C的时候会输出100%，在15°C 的时候会输出50%，在19°C的时候输出10％，注意在误差是0的时候，控制器 的输出也是0。
　　积分- 来控制过去，误差值是过去一段时间的误差和，然后乘以一个负常数I，然后 和预定值相加。
I从过去的平均误差值来找到系统的输出结果和预定值的平均 误差。
一个简单的比例系统会振荡，会在预定值的附近来回变化，因为系统无 法消除多余的纠正。
通过加上一个负的平均误差比例值，平均的系统误差值就 会总是减少。
所以，最终这个PID回路系统会在预定值定下来。
　　导数- 来控制将来，计算误差的一阶导，并和一个负常数D相乘，最后和预定值相加。
这个导数的控制会对系统的改变作出反应。
导数的结果越大，那么控制系统就 对输出结果作出更快速的反应。
这个D参数也是PID被称为可预测的控制器的 原因。
D参数对减少控制器短期的改变很有帮助。
一些实际中的速度缓慢的系统可以不需要D参数。
用更专业的话来讲，一个PID控制器可以被称作一个在频域系统的滤波器。
这 一点在计算它是否会最终达到稳定结果时很有用。
如果数值挑选不当，控制系 统的输入值会反复振荡，这导致系统可能永远无法达到预设值。
编辑本段控制规律的选择 　　 尽管不同类型的控制器，其结构、原理各不相同，但是基本控制规律只有三个 ：比例（P）控制、积分（I）控制和微分（D）控制。
这几种控制规律可以单独使用， 但是更多场合是组合使用。
如比例（P）控制、比例-积分（PI）控制、比例-积分- 微分（PID）控制等。