PID是比例積分調節，詳情可以參考自動控制課程！溫度控制中的積極作用和反應是采取積極行動時加熱，采取消極行動時冷卻。 PID控制簡介目前，工業自動化水平已經成為衡量各行各業現代化水平的重要標志 同時，控制理論的發展經歷了三個階段:經典控制理論、現代控制理論和智能控制理論。 智能控制的典型例子是模糊全自動洗衣機等。 自動控制系統可分為開環控制系統和閉環控制系統。 控制系統包括控制器、傳感器、發射器、致動器、輸入和輸出接口 控制器的輸出通過輸出接口和執行機構添加到受控系統中；控制系統的受控量通過傳感器和變送器通過輸入接口發送到控制器。 不同的控制系統有不同的傳感器、變送器和執行器。 例如，壓力傳感器應該用在壓力控制系統中。 電加熱控制系統的傳感器是溫度傳感器。 目前，已有許多PID控制器及其控制器或智能PID控制器(儀表)，產品已廣泛應用于工程實踐中。有各種各樣的PID控制器產品。各大都開發了具有PID參數自整定功能的內聯調節器，通過智能調節或自校正、自適應算法實現了PID控制器參數的自動調節 有壓力控制器、溫度控制器、流量控制器和液位控制器，可編程控制器可實現PID控制功能，PC機系統可實現PID控制等 可編程控制器(PLC)利用其閉環控制模塊實現PID控制，而可編程控制器(PLC)可以直接與控制網(ControlNet)相連，如羅克韋爾的PLC-5等。 還有可以實現PID控制功能的控制器，如羅克韋爾的羅吉斯產品系列(Logix product series)，可以直接連接到控制網，利用網絡實現其遠程控制功能。 1.開環控制系統開環控制系統是指受控對象(受控量)的輸出對控制器的輸出沒有影響 在這種控制系統中，受控量不會被送回以形成任何閉環。 2.閉環控制系統閉環控制系統的特征在于，系統的受控對象的輸出(受控量)將被送回以影響控制器的輸出，從而形成一個或多個閉環 閉環控制系統有正反饋和負反饋。如果反饋信號與給定信號相反，則稱為負反饋。如果極性相同，就叫做正反饋。一般來說，閉環控制系統采用負反饋，也稱為負反饋控制系統。 閉環控制系統有許多例子。 例如，人是一個帶有負反饋的閉環控制系統，眼睛是一個作為反饋的傳感器。人體系統在不斷糾正醉后可以做出各種正確的動作。 如果沒有眼睛，就沒有反饋回路，它將成為一個開環控制系統。 例如，當一臺真正的全自動洗衣機能夠連續檢查衣物是否被洗滌，并在洗滌后自動切斷電源時，它就是一個閉環控制系統。 3.階躍響應階躍響應是指向系統添加階躍函數時系統的輸出 穩態誤差是指系統響應進入穩態后，系統的預期輸出和實際輸出之間的差值。 控制系統的性能可以用三個詞來描述:穩定、準確和快速。 穩定性是指系統的穩定性。為了正常工作，系統必須首先穩定，并且在階躍響應方面應該收斂。它是指控制系統的精度和控制精度。通常用穩態誤差來描述，它表示系統輸出的穩態值和期望值之間的差異。快速指的是控制系統響應的快速性，通常用上升時間來定量描述。 4.PID控制的原理和特點在工程實踐中，zui被廣泛用作比例、積分和微分控制的調節器控制律，稱為PID控制，也稱為PID控制 PID控制器已經發展了近70年。它結構簡單、穩定性好、運行可靠、調節方便，已成為工業控制的主要技術之一。 當被控對象的結構和參數無法完全掌握或無法獲得數學模型，以及控制理論的其他技術難以采用時，系統控制器的結構和參數必須通過經驗和現場調試來確定，這樣便于應用PID控制技術zui 也就是說，當我們不完全了解系統和被控對象，或者不能通過有效的測量方法獲得系統參數時，zui適用于PID控制技術 PID控制，實際上也有PI和PD控制。 PID控制器基于系統誤差，采用比例、積分和微分計算來控制控制量 比例控制比例控制是一種簡單的嘴控制方法 其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例。 當只有比例控制時，系統輸出有穩態誤差。 積分控制在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成比例 對于自動控制系統，如果進入穩態后出現穩態誤差，則該控制系統被稱為穩定狀態誤差系統(System StATeStATeError)，或者簡稱為有穩態誤差的系統。 為了消除穩態誤差，& ldquo必須引入控制器。積分項。 積分項的誤差取決于時間的積分，積分項會隨著時間的增加而增加。 這樣，即使誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而增加，這推動控制器的輸出增加，以進一步減小穩態誤差，直到它等于零。 因此，比例積分控制器可以使系統進入穩態后沒有穩態誤差。 微分控制在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分(即誤差的變化率)成比例 自動控制系統在調節過程中可能會振蕩甚至失去穩定性，以克服誤差。 其原因是存在大慣性分量(鏈路)或延遲分量，它們具有抑制誤差的功能，并且它們的變化總是落后于誤差的變化。 解決辦法是改變誤差抑制的效果。進步與現狀。也就是說，當誤差接近零時，抑制誤差的效果應該為零。 也就是說，只有& ldquo比例與現狀。這個項通常是不夠的，比例項的作用只是放大誤差的幅度，目前需要增加的是& ldquo微分項。，它可以預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器可以使誤差抑制的控制效果提前等于零甚至負，從而避免被控量的嚴重過沖 因此，對于大慣性或大滯后的被控對象，比例微分控制器可以改善系統在調節過程中的動態特性。 5.PID控制器參數整定是控制系統設計的核心內容 根據被控過程的特點，確定了PID控制器的比例系數、積分時間和微分時間 PID控制器參數的整定方法有很多，可以歸納為兩類:一類是理論計算整定法 它主要基于系統的數學模型，通過理論計算確定控制器參數。 用這種方法得到的計算數據可能不能直接使用，但必須通過工程實踐進行調整和修改。 二是工程設置方法，主要依靠工程經驗，直接在控制系統的測試中進行。該方法簡單易行，在工程實踐中得到廣泛應用。 PID控制器參數的工程整定方法主要包括臨界比例法、響應曲線法和衰減法。 這三種方法各有特點，它們的共同點是通過測試，然后根據工程經驗公式調整控制器參數。 然而，無論采用哪種方法獲得控制器參數，在實際運行中都需要進行zui后調整和改進。 目前普遍采用臨界比例法。 該方法對PID控制器參數的整定步驟如下:(1)首先，預先選擇足夠短的采樣周期，使系統能夠工作；(2)只增加比例控制環節，直到系統對輸入的階躍響應出現臨界振蕩，并記錄此時的比例放大系數和臨界振蕩周期；(3)在一定的控制程度下，用公式計算PID控制器參數 PID參數設置:指對經驗和過程的熟悉程度，跟蹤測量值和設置值曲線，從而調整PID控制器參數的工程設置大小。各種調節系統中的差壓參數的以下經驗數據可以參考:溫度τ:ρ= 20-60%，τ= 180-600秒，壓強τ:ρ= 30-70%，τ= 24-180秒，液位τ:ρ= 20-80%，τ= 60-300秒，流量τ:ρ= 40-100%，τ= 6-60秒 書中常用的公式是:找祖伊加進行參數設置。首先檢查比例，然后從小到大進行積分。然后加上微分和曲線，在zui之后頻繁振蕩。比例帶板需要放大曲線，以便在大灣周圍浮動。比例帶板需要慢慢回到小拉力曲線的偏差。集成時間需要長時間波動。集成時間需要再次延長。曲線的振蕩頻率很快。首先，降低壓差，動態壓差將緩慢波動 差分時間應延長理想曲線的兩個波，前高后低為4: 1，調整質量不會低。這里有一個經驗方法。 這種方法實際上是一種試錯法。這是生產實踐中總結出來的一種有效方法，已在該領域得到廣泛應用。 該方法的基本程序是根據運行經驗確定一組調節器參數，并使系統進入閉環運行，然后人為添加階躍擾動(如改變調節器給定值)，觀察調節器輸出的調節量或階躍響應曲線。 如果控制質量不令人滿意，調節器參數將根據每個設置參數對控制過程的影響而改變。 這個實驗一直重復到令人滿意為止。 經驗方法簡單可靠，但需要一定的現場操作經驗，時機容易主觀片面。 使用比例積分微分調節器時，整定參數多，試錯次數增加，很難獲得較優整定參數。 以PID調節器為例，對經驗方法的設定步驟進行了詳細描述:(1)讓調節器參數積分系數S0=0，實際微分系數k=0，控制系統進入閉環運行，比例系數S1由小變大，擾動信號發生階躍變化，觀察控制過程，直到得到滿意的控制過程 ⑵以比例系數S1為電流值乘以0.83，將積分系數S0由小變大，同時使擾動信號發生階躍變化，直至獲得滿意的控制過程。 (3)積分系數S0保持不變，比例系數S1改變，并且觀察控制過程是否改善。如果有所改善，調整將繼續進行，直到滿意為止。 否則，增加原比例系數S1，調整積分系數S0，以改善控制過程。 重復這種試錯，直到找到令人滿意的比例系數S1和積分系數S0。 (4)引入適當的實際微分系數k和實際微分時間TD，此時比例系數S1和積分系數S0可以適當增加 像前面的步驟一樣，應該反復調整差分時間的設置，直到控制過程令人滿意。 注:仿真系統中使用的PID調節器不同于傳統的工業PID調節器。每個參數相互隔離，不相互影響。因此，用它來遵守規則是非常方便的。 根據控制對象的慣性確定PID參數 例如，對于大慣性，在大干燥室內的溫度控制，一般p可以在10以上，ⅰ= 3-10，D=1左右 小慣性，如:一個帶有水泵的小型電機，用于壓力閉環控制，一般只有PI控制 P=1-10，I=0.1-1，D=0，需要在現場調試期間進行校正。 我提供一個增量式PID供您參考△u(k)= AE(k)-be(k-1)+ce(k-2)a = KP(1+t/Ti+Td/t)b = KP(1+2td/t)c = KPTd/TT采樣周期Td微分時間Ti積分時間您可以使用上述算法構建自己的PID算法 鈾(鉀)=鈾(鉀-1)+△鈾(鉀)

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