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什么是PID调节?

PID调节是工业控制中应用最广泛的一种调节方式,在各种自控书籍及资料中,也经常看到PID这个字眼,那么什么是PID调节呢?

PID是英文单词比例(Proportion),积分(Integral),微分(Differential coefficient)的缩写。PID调节实际上是由比例、积分、微分三种调节方式组成,它们各自的作用如下:

比例调节作用:是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。比例作用大,可以加快调节,减少误差,但是过大的比例,使系统的稳定性下降,甚至造成系统的不稳定。 

积分调节作用:是使系统消除稳态误差,提高无差度。因为有误差,积分调节就进行,直至无差,积分调节停止,积分调节输出一常值。积分作用的强弱取决与积分时间常数Ti,Ti越小,积分作用就越强。反之Ti大则积分作用弱,加入积分调节可使系统稳定性下降,动态响应变慢。积分作用常与另两种调节规律结合,组成PI调节器或PID调节器。 

微分调节作用:微分作用反映系统偏差信号的变化率,具有预见性,能预见偏差变化的趋势,因此能产生超前的控制作用,在偏差还没有形成之前,已被微分调节作用消除。因此,可以改善系统的动态性能。在微分时间选择合适情况下,可以减少超调,减少调节时间。微分作用对噪声干扰有放大作用,因此过强 的加微分调节,对系统抗干扰不利。此外,微分反应的是变化率,而当输入没有变化时,微分作用输出为零。微分作用不能单独使用,需要与另外两种调节规律相结合,组成PD或PID控制器。

一般,PID控制仪表都具备自整定功能,仪表能根据系统的实际情况进行自动演算,得出一组PID参数值存于仪表中,当仪表新装或控制不精确时,最好让仪表自动演算一次,让其演算出更适合的PID参数,当然,用户也可以根据实际情况自行修正PID参数值及组合成不同的调节方式,甚至可以关闭PID调节方式,变成ON/OFF开关量控制方式。


 

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