自動裝置PID

『壹』 什麼是PID控制其主要用途是什麼PID各項的主要作用是什麼

PID是比例，積分，微分的縮寫.

1 比例調節作用：

是按比例反應系統的偏差，系統一旦出現了偏差，比例調節立即產生調節作用用以減少偏差。比例作用大，可以加快調節，減少誤差，但是過大的比例，使系統的穩定性下降，甚至造成系統的不穩定。

2 積分調節作用：

是使系統消除穩態誤差，提高無差度。因為有誤差，積分調節就進行，直至無差，積分調節停止，積分調節輸出一常值。積分作用的強弱取決與積分時間常數Ti，Ti越小，積分作用就越強。

反之Ti大則積分作用弱，加入積分調節可使系統穩定性下降，動態響應變慢。積分作用常與另兩種調節規律結合，組成PI調節器或PID調節器。

3 微分調節作用：

微分作用反映系統偏差信號的變化率，具有預見性，能預見偏差變化的趨勢，因此能產生超前的控製作用，在偏差還沒有形成之前，已被微分調節作用消除。因此，可以改善系統的動態性能。在微分時間選擇合適情況下，可以減少超調，減少調節時間。

微分作用對雜訊干擾有放大作用，因此過強的加微分調節，對系統抗干擾不利。此外，微分反應的是變化率，而當輸入沒有變化時，微分作用輸出為零。微分作用不能單獨使用，需要與另外兩種調節規律相結合，組成PD或PID控制器。

(1)自動裝置PID擴展閱讀：

PID控制器的參數整定是控制系統設計的核心內容。它是根據被控過程的特性確定PID控制器的比例系數、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數整定的方法很多，概括起來有兩大類：

一是理論計算整定法。

它主要是依據系統的數學模型，經過理論計算確定控制器參數。這種方法所得到的計算數據未必可以直接用，還必須通過工程實際進行調整和修改。

二是工程整定方法。

它主要依賴工程經驗，直接在控制系統的試驗中進行，且方法簡單、易於掌握，在工程實際中被廣泛採用。PID控制器參數的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應曲線法和衰減法。

三種方法各有其特點。

其共同點都是通過試驗，然後按照工程經驗公式對控制器參數進行整定。

但無論採用哪一種方法所得到的控制器參數，都需要在實際運行中進行最後調整與完善。現在一般採用的是臨界比例法。利用該方法進行。

自動控制系統在克服誤差的調節過程中可能會出現振盪甚至失穩。其原因是由於存在有較大慣性組件（環節）或有滯後（delay）組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落後於誤差的變化。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，抑制誤差的作用就應該是零。

這就是說，在控制器中僅引入 「比例」項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是「微分項」，它能預測誤差變化的趨勢。

這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控製作用等於零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調。所以對有較大慣性或滯後的被控對象，比例+微分（PD）控制器能改善系統在調節過程中的動態特性。

不同的控制系統，其感測器、變送器、執行機構是不一樣的。比如壓力控制系統要採用壓力感測器。電加熱控制系統的感測器是溫度感測器。

PID控制及其控制器或智能PID控制器（儀表）已經很多，產品已在工程實際中得到了廣泛的應用，有各種各樣的PID控制器產品，各大公司均開發了具有PID參數自整定功能的智能調節器（intelligent regulator），其中PID控制器參數的自動調整是通過智能化調整或自校正、自適應演算法來實現。

有利用PID控制實現的壓力、溫度、流量、液位控制器，能實現PID控制功能的可編程式控制制器（PLC），還有可實現PID控制的PC系統等等。

可編程式控制制器（PLC）是利用其閉環控制模塊來實現PID控制，而可編程式控制制器（PLC）可以直接與ControlNet相連，如Rockwell的 PLC-5等。還有可以實現PID控制功能的控制器，如Rockwell 的Logix產品系列，它可以直接與ControlNet相連，利用網路來實現其遠程式控制制功能。

『貳』 PID控制器具體工作原理

這些都是自動控制系統所涉及的概念。
1、首先說明，PID調節單元接收與輸出的都是電信號；
2、自動控制技術，綜合了【給定單元】、【調節單元】、【輸出與執行單元】、【測量單元】、【反饋單元】等，基本原理是：給定單元提供設定控制目標，調節單元比較給定與反饋信號的差別並進行PID運算（比例、積分、微分）最後輸出控制信號，輸出與執行單元指用前面的控制信號轉換為實際設備的物理量輸出，測量單元檢測物理量實際值，反饋單元將檢測到的信號進行處理轉換再反饋到調節單元，如此構成【閉環】自動調節控制系統；
3、物理量-電量的轉換是在測量單元完成的，電量-物理量的轉換是在輸出與執行單元完成的；
4、結合實例就說來話長了，恐怕要給你一篇論文啦，呵呵，即便是要講清楚PID調節器，也要上千字才行啊。
補充：
各個單元都可以求出【傳遞函數】，須用到【拉普拉斯變換】的知識。
傳遞函數的作用就是從物理事物建立起相應的【數學模型】，然後通過數學手段去分析、研究它。

『叄』 PID調節器與執行器如何連接形成自動控制系統

被控對象：是指被控制的裝置或者設備；設定值（給定值）：希望系統輸出達到的積分作用常與另兩種調節規律結合，組成PI 調節器或PID 調節器。微分調節作用。控制系統一般又可分為簡單控制系統和復雜控制系統兩大類，所謂復雜，是相對於簡單而言的。凡是多參數，具有兩個以上變送器、兩個以上調節器或兩個以上++調節閥組成多迴路的自動控制系統，稱之為復雜控制系統

『肆』 PID控制是什麼意思

PID控制器（比例-積分-微分控制器）是一個在工業控制應用中常見的反饋迴路部件，由比例單元P、積分單元I和微分單元D組成。

這個理論和應用的關鍵是，做出正確的測量和比較後，如何才能更好地糾正系統。PID（比例（proportion）、積分（integral）、導數（derivative））控制器作為最早實用化的控制器已有近百年歷史，現在仍然是應用最廣泛的工業控制器。PID控制器簡單易懂，使用中不需精確的系統模型等先決條件，因而成為應用最為廣泛的控制器。

PID控制器由比例單元（P）、積分單元（I）和微分單元（D）組成。其輸入e (t）與輸出u (t）的關系為u(t)=kp[e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt] 式中積分的上下限分別是0和t。因此它的傳遞函數為：G(s)=U(s)/E(s)=kp[1+1/(TI*s)+TD*s]，其中kp為比例系數； TI為積分時間常數； TD為微分時間常數。

拓展資料：

PID=port ID，在STP（生成樹協議）中，若在埠收到的BPDU中BID和path cost相同時，則比較PID來選擇阻塞埠。數字電視復用系統名詞 PID(Packet Identifier) 在數字電視復用系統中它的作用好比一份文件的文件名，我們可以稱它為「標志碼傳輸包」 。工程式控制制和數學物理方面 PID（比例積分微分）英文全稱為Proportion Integration Differentiation，它是一個數學物理術語。PID由8位埠優先順序加埠號組成，埠號占低位，默認埠號優先順序128。

『伍』 PID 如何用在那些方面應用！

PID如何用：

1、PID參數自整定控制儀可選擇外給定（或閥位）控制功能。可取代伺服放大器直接驅動執行機構（如閥門等）。可實現自動/手動無擾動切換。手動切換至自動時，採用逼近法計算，以實現手動/自動的平穩切換。

2、PID參數自整定控制儀可隨意改變儀表的輸入信號類型。採用最新無跳線技術，只需設定儀表內部參數，即可將儀表從一種輸入信號改為另一種輸入信號。

3、PID參數自整定控制儀可選擇帶有一路模擬量控制輸出（或開關量控制輸出、繼電器和可控硅正轉、反轉控制）及一路模擬量變送輸出，可適用於各種測量控制場合。

應用方面：

1、利用PID控制實現的壓力、溫度、流量、液位控制器；

2、能實現PID控制功能的可編程式控制制器(PLC）；

3、還有可實現PID控制的PC系統；

4、可編程式控制制器（PLC) 是利用其閉環控制模塊來實現PID控制。

(5)自動裝置PID擴展閱讀：

PID控制器（比例-積分-微分控制器）是一個在工業控制應用中常見的反饋迴路部件，由比例單元P、積分單元I和微分單元D組成。PID控制的基礎是比例控制；積分控制可消除穩態誤差，但可能增加超調；微分控制可加快大慣性系統響應速度以及減弱超調趨勢。

『陸』 PID控制的原理是什麼

PID迴路是要自動實現一個操作人員用量具和控制旋鈕進行的工作，這個操作人員會用量具測系統輸出的結果，然後用控制旋鈕來調整這個系統的輸入；

直到系統的輸出在量具上顯示穩定的需求的結果，在舊的控制文檔里，這個過程叫做「復位」行為，量具被稱為「測量」，需要的結果被稱為「設定值」而設定值和測量之間的差別被稱為「誤差」。

一個控制迴路包括三個部分：

1、系統的感測器得到的測量結果

2、控制器作出決定

3、通過一個輸出設備來作出反應

控制器從感測器得到測量結果，然後用需求結果減去測量結果來得到誤差。然後用誤差來計算出一個對系統的糾正值來作為輸入結果，這樣系統就可以從它的輸出結果中消除誤差。

在一個PID迴路中，這個糾正值有三種演算法，消除目前的誤差，平均過去的誤差，和透過誤差的改變來預測將來的誤差。

比如說，假如利用水箱在為植物提供水，水箱的水需要保持在一定的高度。可以用感測器來檢查水箱里水的高度，這樣就得到了測量結果。控制器會有一個固定的用戶輸入值來表示水箱需要的水面高度，假設這個值是保持65％的水量。

控制器的輸出設備會連在由馬達控制的水閥門上。打開閥門就會給水箱注水，關上閥門就會讓水箱里的水量下降。這個閥門的控制信號就是控制變數。

PID控制器可以用來控制任何可被測量及可被控制變數。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。

一些控制系統把數個PID控制器串聯起來，或是連成網路。這樣的話，一個主控制器可能會為其他控制輸出結果。一個常見的例子是馬達的控制。控制系統會需要馬達有一個受控的速度，最後停在一個確定的位置。可由一個子控制器用來管理速度，但是這個子控制器的速度是由控制馬達位置的主控制器來管理的。

應用

在自動控制發展的早期，用機械設備來實現PID控制，是由杠桿、彈簧、阻尼及質量組成，多半會用壓縮氣體驅動。氣動控制器還一度是工業上的標准。

電子的類比控制器可以用晶體管、真空管、電容器及電阻器組成。許多復雜的電子系統中常會包括PID控制，例如磁碟的讀寫頭定位、電源供應器的電源條件、甚至是現代地震儀的運動偵測線路。現代電子控制器已大幅的被這些利用單晶元或FPGA來實現的數位控制器所取代。

現代工業使用的PID控制器多半會用PLC或有安裝面板的數位控制器來實現。軟體實現的好處是相對低廉，配合PID實現方式調整的靈敏度很大。在工業鍋爐、塑膠射出機械、燙金機及包裝行業中都會用到PID控制。

變化的電壓輸出可以用PWM來實現，也就是固定周期，依要輸出的量去調整周期中輸出高電勢的時間。對於數位系統，其時間比例有可能是離散的，例如周期是二秒，高電勢時間設定單位為0.1秒，表示可以分為20格，精度5%，因此存在一量化誤差，但只要時間解析度夠高，就會有不錯的效果。

『柒』 PID是什麼意思

PID（Process Identification）即進程識別號，也就是進程標識符。操作系統里每打開一個程序都會創建一個進程ID，即PID。

1、PID=port ID，在STP（生成樹協議）中，若在埠收到的BPDU中BID和path cost相同時，則比較PID來選擇阻塞埠。數字電視復用系統名詞 PID(Packet Identifier) 在數字電視復用系統中它的作用好比一份文件的文件名，我們可以稱它為「標志碼傳輸包」 。

2、PID控制及其控制器或智能PID控制器（儀表）已經很多，產品已在工程實際中得到了廣泛的應用，有各種各樣的PID控制器產品，各大公司均開發了具有PID參數自整定功能的智能調節器(intelligent regulator），其中PID控制器參數的自動調整是通過智能化調整或自校正、自適應演算法來實現。

拓展資料：

其它進程標識符

PID是 每個進程都有一個非負整型表示的唯一進程ID。雖然是唯一的，但是進程ID可以重用。當一個進程終止後，其進程ID就可以再次使用了。

系統中有一些專用的進程，ID為0的進程通常是調度進程，常常被稱為交換進程(swapper)。該進程是內核的一部分，它並不執行任何磁碟上的程序，因此也被稱為系統進程。進程ID1通常是init進程，在自舉過程結束時由內核調用。此進程負責在自舉內核後啟動系統。init進程決不會終止，它是一個普通的用戶進程(與交換進程不同，它不是內核中的系統進程)，但是它以超級用戶特權運行。

除了進程ID，每個進程還有一些其他的標識符。

• #include <unistd.h>

• pid_t getpid(void);

返回調用進程的進程ID

• pid_t getppid(void);

返回調用進程的父進程ID

• uid_t getuid(void);

返回調用進程的實際用戶ID

• uid_t geteuid(void);

返回調用進程的有效用戶ID

• uid_t getgid(void);

返回調用進程的實際組ID

• uid_t getegid(void);

返回調用進程的有效組ID

注意，這些函數都沒有出錯返回。

『捌』 什麼是PID調節器，並舉例說明P、I、D的調節作用。

PID 調節器是一個在工業控制應用中常見的反饋迴路部件，PID是以它的三種糾正演算法而命名的。這三種演算法都是用加法調整被控制的數值。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總是負值。以下是PID的調節作用舉例：

1.比例- 來控制當前，誤差值和一個負常數P（表示比例）相乘，然後和預定的值相加。P只是在控制器的輸出和系統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。那麼它在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。

2.積分 - 來控制過去，誤差值是過去一段時間的誤差和，然後乘以一個負常數I，然後和預定值相加。I從過去的平均誤差值來找到系統的輸出結果和預定值的平均誤差。一個簡單的比例系統會振盪，會在預定值的附近來回變化，因為系統無法消除多餘的糾正。通過加上一個負的平均誤差比例值，平均的系統誤差值就會總是減少。所以，最終這個PID迴路系統會在預定值定下來。

3.微分- 來控制將來，計算誤差的一階導，並和一個負常數D相乘，最後和預定值相加。這個導數的控制會對系統的改變作出反應。導數的結果越大，那麼控制系統就對輸出結果作出更快速的反應。這個D參數也是PID被稱為可預測的控制器的原因。D參數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可以不需要D參數。

(8)自動裝置PID擴展閱讀：

用更專業的話來講，一個PID控制器可以被稱作一個在頻域系統的濾波器。這一點在計算它是否會最終達到穩定結果時很有用。如果數值挑選不當，控制系統的輸入值會反復振盪，這導致系統可能永遠無法達到預設值。

『玖』 自動控制 PID

在現在的在工業自動化控制系統中，最為常見的是由PID控制變頻器，來控制電動機頻率的改變從而實現速度控制。但企業在生產中，往往需要有精密穩定的壓力、溫度、流量、液位或轉速，以此作為保證產品質量、提高生產效率、滿足工藝要求的前提，這就要用到變頻器的 PID 控制功能，從而實現對被控量的時時控制，以此來實現更為准確自動控制。以下簡單介紹PID控制應用方法。
一、PID的工作原理
由於來自外界的各種擾動不斷產生，要想達到現場控制參數值保持穩定，控製作用就必須不斷地進行。若擾動出現使得現場控制參數值發生變化，現場檢測元件就會將這種變化記錄並傳送給PID控制器，改變過程變數值（以下簡稱PV值），經變送器送至PID控制器的輸入端，並與其給定值（以下簡稱SP值）進行比較得到偏差值（以下簡稱e值），調節器按此偏差並以我們預先設定的整定參數控制規律（將在第三節PID演算法中詳細推導與分析）發出控制信號，去改變調節器的開度，使調節器的開度增加或減少，從而使現場控制參數值發生改變，並趨向於給定值（SP值），以達到控制目的。
二、PID被控參數的選定
選擇被控參數是控制方案設計中的重要一環，對於穩定生產、提高產品的產量、質量等都具有決定性的意義。若被控參數選擇不當，則無論組成什麼樣的控制系統，選用多麼先進的過程檢測控制設備，均不會達到預期的控制效果。
因為影響控制參數值變化的擾動很多，並非所有擾動都必須加以控制，所以正確選定被控參數，顯得尤為重要。選擇被控參數要根據生產工藝要求，深入分析生產工藝過程，找出對產品的產量、質量、安全生產等具有決定性作用，能較好反映工藝生產狀態變化的參數，而這些參數又是人工控制難以滿足要求。
在實際應用中，PID參數的選擇並不是唯一的，更不是隨意的，要通過對過程特性進行深入分析，才能做出的正確選擇。
下面是選取被控參數的一般原則：
1、選擇對產品的產量、質量、安全生產等具有決定性作用的、可直接測量的工藝參數作為被控參數。
2、當不能用直接參數作為被控參數時，應該選擇一個與直接參數有線性單值函數對應關系的間接參數作為被控參數。
3、被控參數必須具有足夠高的靈敏度。
4、被控參數的選取，必須考慮工藝過程的合理性和所用儀表的性能。