pid控制校正裝置的作用

1. 什麼是pid校正

PID校正裝置（又稱PID控制器或PID調節器）是一種有源校正裝置，它是最早發展起來的控制策略之一，在工業過程式控制制中有著最廣泛的應用，其實現方式有電氣式、氣動式和液力式。與無源校正裝置相比，它具有結構簡單、參數易於整定、應用面廣等特點，設計的控制對象可以有精確模型，並可以是黑箱或灰箱系統。總體而言，它主要有如下優點： （1）原理簡單，應用方便，參數整定靈活。 （2）適用性強。可以廣泛應用於電力、機械、化工、熱工、冶金、輕工、建材、石油等行業。 （3）魯棒性強。即其控制的質量對受控對象的變化不太敏感，這是它獲廣泛應用的最重要的一原因。因為在實際的受控對象，例如由於受外界的擾動時，尤其是外界負荷發生變化時，受控對象特性會發生很大變化，為得到良好的控製品質，必須經常改變控制器的參數，這在實際操作上是非常麻煩的；又如，由於環境的變化或設備的老化，受控對象模型的結構或參數均會發生一些不可知的變化，為保證控制質量，就應對控制器進行重新設計，這在有些過程中是不允許的。因此，如果控制器魯棒性強，則就無須經常改變控制器的參數或結構。 目前，基於PID控制而發展起來的各類控制策略不下幾十種，如經典的Ziegler-Nichols演算法和它的精調演算法、預測PID演算法、最優PID演算法、控制PID演算法、增益裕量/相位裕量PID設計、極點配置PID演算法、魯棒PID等。

2. 1. 根據PI、PD、PID三種控制器的優缺點,說明各適用於什麼場合

一、PI，PD，PID系統的適用范圍，不同的控制策略適用於不同的控制系統，對於PID策略，用戶也可僅使用其中一部分功能或所有參數來控制不同的系統，例如可以使用PD調節器來調節大滯後環節。

二、PI、PD、PID優缺點：

1、PI調節器，兼顧快速性，減小或消除靜差（I調節器無調節靜差）

2、PD調節器，調節偏差快速變化時使調解量在最短的時間內得到強化調節，有調節靜差，適用於大滯後環節

3、PID調節器，兼顧PD調節器快速性，結合I調節器的無靜差特點，達到比較高的調節質量，根據不同需求選用不同調節器，像電源中因為不能過壓所以不會有D，都是PI調節器。

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比例調節作用：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。

積分調節作用：使系統消除穩態誤差,提高無誤差度。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於積分時間常數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。

簡單說來，PI控制器各校正環節的作用如下：

1．比例環節 即時成比例的反映控制系統的偏差信號，偏差一旦產生，控制器立即產生控製作用，以減少偏差。通常隨著值的加大，閉環系統的超調量加大，系統響應速度加快，但是當增加到一定程度，系統會變得不穩定。

2．積分環節 主要用於消除靜差，提高系統的無差度（型別）。積分作用的強弱取決於積分常數，積分常數越大，積分作用越弱，反之越強。閉環系統的超調量越小，系統的響應速度變慢。

總的來說，在控制工程實踐中，PI控制器主要是用來改善控制系統的穩態性能。

3. pi pd pid 分別是什麼調節器

PID在控制系統中，常作為組合型校正裝置使用。它包括比例(P)單元K、微分(D)單元KaS和積分(，)單元喪三個組成部分。這三個單元可以組合成三種不同的調節器：PD（比例微分）、PI（比例積分）及PID（比例積分微分）。

PD調節器的傳遞函數為：E(s)=ICeS+≮=K(Ts+1)。這個函數描述了PD調節器在系統中的動態特性，其中K為比例系數，T為時間常數。

PI調節器傳遞函數為第一個，這個函數展示了PI調節器在控制系統中的動態特性，它通過積分作用減小穩態誤差，使系統達到穩定狀態。

PID調節器傳遞函數為第二個，它相當於滯後超前校正。PID調節器結合了比例、積分和微分三種作用，能夠有效提高系統的穩定性和響應速度。

比例(P)單元K用於調整系統的增益，微分(D)單元KaS用於預測未來的系統狀態，而積分(，)單元喪則用於消除穩態誤差，使系統達到穩定。

PD、PI和PID調節器在控制系統中應用廣泛。PD調節器用於快速響應和減少超調，PI調節器用於消除穩態誤差，PID調節器則綜合了PD和PI的優點，能夠提供更好的性能。

綜上所述，PID調節器作為控制系統中的重要組成部分，通過比例、積分和微分三種作用，能夠有效提高系統的穩定性和響應速度。PD和PI調節器分別專注於響應速度和穩態誤差消除，而PID調節器則結合了這兩種優勢，提供更全面的性能。在實際應用中，根據具體需求選擇合適的調節器類型，可以實現高效穩定的系統控制。

4. pid三個參數的作用

1、比例調節作用

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，能迅速反應誤差，從而減小穩態誤差。但是，比例控制不能消除穩態誤差。過大的比例，使系統的穩定性下降，甚至造成系統的不穩定。

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純滯後控制：

對給定的水位及溫度對象設計相應的監控系統，可以對被控過程進行全面的監測及控制。主要內容有水位及溫度對象的在線實驗建模，並以HJ-2型高級過程式控制制實驗裝置中的水位對象及溫度對象為被控對象，進行試驗研究；

同時以試驗求得的數學模型為對象，在MATLAB模擬環境下進行設計。試驗結果表明，由於對象存在較大的純滯後，採用單迴路PID控制效果不佳。但常規單迴路PID控制對一般對象控制效果較為理想，是生產過程中常用的一種控制方法。