PID控制思想及應(yīng)用

liufang_2001

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2010-6-11 17:23 上傳

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PID控制
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我覺得還不錯(cuò),，PID在工業(yè)控制中應(yīng)用較廣,，如溫度,、壓力,、液位等等,。有想了解的朋友請(qǐng)關(guān)注,。

north163

我們廠的PLC上有這個(gè),，不知道學(xué)這個(gè)有什么基礎(chǔ)要求沒

見習(xí)生小王

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$ u% f) S% P7 {! T0 C; C8 WPID控制的原理和特點(diǎn)   
! V; @" J: v5 k8 X1 A在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例,、積分,、微分控制，簡(jiǎn)稱PID控制,，又稱PID調(diào)節(jié),。PID控制器問世至今已有近70年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、穩(wěn)定性好,、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握,，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí),，控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí)，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來確定,，這時(shí)應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便,。即當(dāng)我們不完全了解一個(gè)系統(tǒng)和被控對(duì)象﹐或不能通過有效的測(cè)量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，最適合用PID控制技術(shù),。PID控制,，實(shí)際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差,，利用比例,、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的,。
' I9 y# B* Z: w6 r  H比例（P）控制   ：比例控制是一種最簡(jiǎn)單的控制方式,。其控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steady-state   error）,。
比例調(diào)節(jié)作用：是按比例反應(yīng)系統(tǒng)的偏差,系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了偏差,比例調(diào)節(jié)立即產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用用以減少偏差,。比例作用大,可以加快調(diào)節(jié),減少誤差,但是過大的比例,使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降,甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
+ c, X7 A9 i* \( c$ V4 Q# F積分（I）控制   ：在積分控制中,，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系,。對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差,，則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡(jiǎn)稱有差系統(tǒng)（System   with   Steady-state   Error）。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差,，在控制器中必須引入“積分項(xiàng)”,。積分項(xiàng)對(duì)誤差取決于時(shí)間的積分，隨著時(shí)間的增加,，積分項(xiàng)會(huì)增大,。這樣，即便誤差很小,，積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大,，它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零,。因此,，比例+積分(PI)控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差,。
積分調(diào)節(jié)作用：是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差,提高無差度,。因?yàn)橛姓`差,積分調(diào)節(jié)就進(jìn)行,直至無差,積分調(diào)節(jié)停止,積分調(diào)節(jié)輸出一常值。積分作用的強(qiáng)弱取決與積分時(shí)間常數(shù)Ti,Ti越小,積分作用就越強(qiáng)。反之Ti大則積分作用弱,加入積分調(diào)節(jié)可使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降,動(dòng)態(tài)響應(yīng)變慢,。積分作用常與另兩種調(diào)節(jié)規(guī)律結(jié)合,組成PI調(diào)節(jié)器或PID調(diào)節(jié)器,。
微分（D）控制   ：在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系,。   自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會(huì)出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn),。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用,，其變化總是落后于誤差的變化,。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時(shí),，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零,。這就是說，在控制器中僅引入“比例”項(xiàng)往往是不夠的,，比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值,，而目前需要增加的是“微分項(xiàng)”，它能預(yù)測(cè)誤差變化的趨勢(shì),，這樣,，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零,，甚至為負(fù)值,，從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對(duì)有較大慣性或滯后的被控對(duì)象,，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動(dòng)態(tài)特性,。
微分調(diào)節(jié)作用：微分作用反映系統(tǒng)偏差信號(hào)的問題：變化率,具有預(yù)見性,能預(yù)見偏差變化的趨勢(shì),因此能產(chǎn)生超前的控制作用,在偏差還沒有形成之前,已被微分調(diào)節(jié)作用消除。因此,可以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,。在微分時(shí)間選擇合適情況下,可以減少超調(diào),減少調(diào)節(jié)時(shí)間,。微分作用對(duì)噪聲干擾有放大作用,因此過強(qiáng)的加微分調(diào)節(jié),對(duì)系統(tǒng)抗干擾不利。此外,微分反應(yīng)的是變化率,而當(dāng)輸入沒有變化時(shí),微分作用輸出為零,。微分作用不能單獨(dú)使用,需要與另外兩種調(diào)節(jié)規(guī)律相結(jié)合,組成PD或PID控制器,。

liufang_2001

回復(fù) 2# north163

7 Q' O# Q# G1 o# {. |: B  ]) ]
$ |1 l+ v$ U/ r2 G% V2 K    首先一點(diǎn)，高數(shù)要及格,。
第二點(diǎn),，自動(dòng)控制原理要看看，反饋啊,，開,、閉環(huán)控制啊。

huangpan1234

好難啊                        ,

igbt2010307

謝謝 好東西
多謝 多謝

鐵未銷

好東西啊,，搞控制的,，早晚會(huì)用到的,，謝謝樓主分享哈！

zhao1980

好東西啊,，搞控制的,，早晚會(huì)用到的，謝謝樓主分享哈

石開

謝謝樓主,，受教了,，好好學(xué)一下……

fonsin

目前還不怎么明白,不過還是謝謝樓主,以后學(xué)習(xí)會(huì)用到的