控制器" target="_blank">PID控制器將是下述內容的主要介紹對象，通過這篇文章，小編希望大家可以對PID控制器的相關情況以及信息有所認識和了解，詳細內容如下。

一、PID控制器控制規(guī)律

1.比例(P)控制

單獨的比例控制也稱“有差控制”，輸出的變化與輸入控制器的偏差成比例關系，偏差越大輸出越大。實際應用中，比例度的大小應視具體情況而定，比例度太大，控制作用太弱，不利于系統(tǒng)克服擾動，余差太大，控制質量差，也沒有什么控制作用;比例度太小，控制作用太強，容易導致系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差，引發(fā)振蕩。

對于反應靈敏、放大能力強的被控對象，為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應當使比例度稍大些;而對于反應遲鈍，放大能力又較弱的被控對象，比例度可選小一些，以提高整個系統(tǒng)的靈敏度，也可以相應減小余差。

單純的比例控制適用于擾動不大，滯后較小，負荷變化小，要求不高，允許有一定余差存在的場合。工業(yè)生產中比例控制規(guī)律使用較為普遍。

2.比例積分(PI)控制

比例控制規(guī)律是基本控制規(guī)律中最基本的、應用最普遍的一種，其最大優(yōu)點就是控制及時、迅速。只要有偏差產生，控制器立即產生控制作用。但是，不能最終消除余差的缺點限制了它的單獨使用?？朔嗖畹霓k法是在比例控制的基礎上加上積分控制作用。

積分控制器的輸出與輸入偏差對時間的積分成正比。這里的“積分”指的是“積累”的意思。積分控制器的輸出不僅與輸入偏差的大小有關，而且還與偏差存在的時間有關。只要偏差存在，輸出就會不斷累積(輸出值越來越大或越來越小)，一直到偏差為零，累積才會停止。所以，積分控制可以消除余差。積分控制規(guī)律又稱無差控制規(guī)律。

積分時間的大小表征了積分控制作用的強弱。積分時間越小，控制作用越強;反之，控制作用越弱。

積分控制雖然能消除余差，但它存在著控制不及時的缺點。因為積分輸出的累積是漸進的，其產生的控制作用總是落后于偏差的變化，不能及時有效地克服干擾的影響，難以使控制系統(tǒng)穩(wěn)定下來。所以，實用中一般不單獨使用積分控制，而是和比例控制作用結合起來，構成比例積分控制。這樣取二者之長，互相彌補，既有比例控制作用的迅速及時，又有積分控制作用消除余差的能力。因此，比例積分控制可以實現較為理想的過程控制。

比例積分控制器是應用最為廣泛的一種控制器，多用于工業(yè)生產中液位、壓力、流量等控制系統(tǒng)。由于引入積分作用能消除余差，彌補了純比例控制的缺陷，獲得較好的控制質量。但是積分作用的引入，會使系統(tǒng)穩(wěn)定性變差。對于有較大慣性滯后的控制系統(tǒng)，要盡量避免使用。

二、PID控制器的初始參數如何確定

如果調試人員熟悉被控對象，或者有類似的控制系統(tǒng)的資料可供參考，PID控制器的初始參數是比較容易確定的。反之，控制器的初始參數的確定是相當困難的，隨意確定的初始參數可能比最后調試好的參數相差數十倍甚至數百倍。很多書籍介紹了確定PID控制器初始參數的擴充臨界比例度法和擴充響應曲線法。

第一種方法需要用閉環(huán)比例控制使系統(tǒng)出現等幅震蕩(有的系統(tǒng)不允許這樣做)，第二種方法需要做被控對象的開環(huán)階躍響應實驗，然后根據響應曲線的特征參數，查表得到PID控制器的初始參數。

小編建議采用下面的方法來確定PI控制器的初始參數。為了保證系統(tǒng)的安全，避免出現系統(tǒng)不穩(wěn)定或超調量過大的異常情況，在第一次試運行時設置盡量保守的參數，即比例系數不要太大，積分時間不要太小，以保證不會出現較大的超調量。此外還應制訂被控量響應曲線上升過快、可能出現較大超調量的緊急處理預案，例如迅速關閉系統(tǒng)或馬上切換到手動方式。試運行后根據響應曲線的特征和上述調整PID控制器參數的規(guī)則，來修改控制器的參數。

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