在這篇文章中，小編將對控制器" target="_blank">PID控制器的相關內容和情況加以介紹以幫助大家增進對PID控制器的了解程度，和小編一起來閱讀以下內容吧。

一、PID控制器理論

PID控制器可以用來控制任何可以被測量的并且可以被控制的變量。比如，它可以用來控制溫度，壓強，流量，化學成分，速度等等。汽車上的巡航定速功能就是一個例子。

PID是以它的三種糾正算法而命名的。這三種算法都是用加法調整被控制的數(shù)值。而實際上這些加法運算大部分變成了減法運算因為被加數(shù)總是負值。這三種算法是：

比例- 來控制當前，誤差值和一個負常數(shù)P(表示比例)相乘，然后和預定的值相加。P只是在控制器的輸出和系統(tǒng)的誤差成比例的時候成立。這種控制器輸出的變化與輸入控制器的偏差成比例關系。比如說，一個電熱器的控制器的比例尺范圍是10°C，它的預定值是20°C。那么它在10°C的時候會輸出100%，在15°C的時候會輸出50%，在19°C的時候輸出10%，注意在誤差是0的時候，控制器的輸出也是0。

積分 - 來控制過去，誤差值是過去一段時間的誤差和，然后乘以一個負常數(shù)I，然后和預定值相加。I從過去的平均誤差值來找到系統(tǒng)的輸出結果和預定值的平均誤差。一個簡單的比例系統(tǒng)會振蕩，會在預定值的附近來回變化，因為系統(tǒng)無法消除多余的糾正。通過加上一個負的平均誤差比例值，平均的系統(tǒng)誤差值就會總是減少。所以，最終這個PID回路系統(tǒng)會在預定值定下來。

微分 - 來控制將來，計算誤差的一階導，并和一個負常數(shù)D相乘，最后和預定值相加。這個導數(shù)的控制會對系統(tǒng)的改變作出反應。導數(shù)的結果越大，那么控制系統(tǒng)就對輸出結果作出更快速的反應。這個D參數(shù)也是PID被稱為可預測的控制器的原因。D參數(shù)對減少控制器短期的改變很有幫助。一些實際中的速度緩慢的系統(tǒng)可以不需要D參數(shù)。用更專業(yè)的話來講，一個PID控制器可以被稱作一個在頻域系統(tǒng)的濾波器。這一點在計算它是否會最終達到穩(wěn)定結果時很有用。如果數(shù)值挑選不當，控制系統(tǒng)的輸入值會反復振蕩，這導致系統(tǒng)可能永遠無法達到預設值。

二、如何選擇PID控制器

通過上面的介紹，想必大家對PID控制器的理論已經具備了初步的認識。在這部分，我們主要來了解一下如何選擇一款合適的PID運動控制器。

PID控制器選型應根據(jù)控制對象特性及生產過程對控制系統(tǒng)的要求進行，PID控制器選型基本原則如下：

①當對象和測量元件的時間常數(shù)T較大，容量遲延大，純滯后r很小，微分控制是首選。工藝要求較高時，應選用PID控制器或PD控制器。工藝要求不高時，可選用P控制器。(注：前面的說法是為了讓大家明白PID控制特性，現(xiàn)在的的PID控制器同時具有P、I、D三個功能，并沒有PI控制器或P控制器出售)

②當對象和測量元件的時間常數(shù)T較小，純滯后t較大，用微分控制不一定有作用。

③當對象的時間常數(shù)T較小，系統(tǒng)負荷變化較大時，為了消除干擾引起的余差，應選用PI控制器，如流量控制系統(tǒng)。

④當對象的時間常數(shù)T較小，而負荷變化很快，這時用了微分控制和積分控制都容易引起振蕩，對控制質量影響很大。如果對象的時間常數(shù)很小，采用反微分作用可能會有較好的效果。

⑤當對象的純滯后t很大，負荷變化也很大，簡單控制系統(tǒng)可能無法滿足要求，只能采用復雜控制系統(tǒng)，如串級控制來滿足工藝生產的要求。

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