⑴ 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。
(1)pid校正裝置的作用擴展閱讀:
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。
⑵ 控制系統校正方法的串聯校正裝置
常用的串聯校正裝置有超前校正、滯後校正、滯後-超前校正三種類型。在許多情況下,它們都是由電阻、電容按不同方式連接成的一些四端網路。各類校正裝置的特性可用它們的傳遞函數來表示,此外也常採用頻率響應的波德圖來表示。不同類型的校正裝置對信號產生不同的校正作用,以滿足不同要求的控制系統在改善特性上的需要。下表列出三類校正裝置的典型線路、傳遞函數、頻率響應的波德圖和各自的校正作用。在工業控制系統如溫度控制系統、流量控制系統中,串聯校正裝置採用有源網路的形式,並且製成通用性的調節器,稱為PID(比例-積分-微分)調節器,它的校正作用與滯後-超前校正裝置類同。
⑶ 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。
(3)pid校正裝置的作用擴展閱讀:
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。
⑷ PID控制器各項參數有什麼用求達人介紹
PID控制器各個抄校正環節的作用如下:襲
比例環節:成比例的反應控制系統的偏差信號e(t),偏差一旦產生,控制器立即產生控製作用,以減少偏差。比例系數kP越大,系統的響應速度越快,但過大,系統會產生超調,甚至導致不穩定。
積分環節:用於消除靜差,提高系統的無差度。積分作用的強弱取決於積分時間常數Ti,Ti越大,積分作用越弱,反之則越強。但它有滯後現象,使系統的響應速度變慢,超調量變大並可能產生振盪。
微分環節:反應偏差信號的變化趨勢(變化速率),調節誤差的微分輸出,誤差突變時,能及時控制,並能在偏差信號變化太大之前,在系統中引入一個有效的早期修正信號,從而加快系統的動作速度,減少調節時間。但其會帶來擾動敏感,抑制抗干擾能力差。
⑸ 什麼是pid校正 名詞解釋定義是什麼
在控制技術領域,PID是比例(P)積分(I)微分(D)調節器的縮寫。通過這個調節器,可以實現對控制信號的幅值大小、延遲累計和超前取樣進行校正。
⑹ pid調節器的作用
看看我以前回答過的一個問題,或許有幫助。
所謂PID指的是Proportion-Integral-Differential。翻譯成中文是比例-積分-微分。
記住兩句話:
1、PID是經典控制(使用年代久遠)
2、PID是誤差控制()
對液壓泵轉速進行控制還要:
1、變頻器-作為電機驅動;2、差動變壓器-作為輸出反饋。
PID怎麼對誤差控制,聽我細細道來:
所謂「誤差」就是命令與輸出的差值。比如你希望控制液壓泵轉速為1500轉(「命令電壓」=6V),而事實上控制液壓泵轉速只有1000轉(「輸出電壓」=4V),則誤差: e=500轉(對應電壓2V)。如果泵實際轉速為2000轉,則誤差e=-500轉(注意正負號)。
該誤差值送到PID控制器,作為PID控制器的輸入。PID控制器的輸出為:誤差乘比例系數Kp+Ki*誤差積分+Kd*誤差微分。
Kp*e + Ki*∫edt + Kd*(de/dt) (式中的t為時間,即對時間積分、微分)
上式為三項求和(希望你能看懂),PID結果後送入電機變頻器或驅動器。
從上式看出,如果沒有誤差,即e=0,則Kp*e=0;Kd*(de/dt)=0;而Ki*∫edt 不一定為0。三項之和不一定為0。
總之,如果「誤差」存在,PID就會對變頻器作調整,直到誤差=0。
評價一個控制系統是否優越,有三個指標:快、穩、准。
所謂快,就是要使壓力能快速地達到「命令值」(不知道你的系統要求多少時間)
所謂穩,就是要壓力穩定不波動或波動量小(不知道你的系統允許多大波動)
所謂准,就是要求「命令值」與「輸出值」之間的誤差e小(不知道你的系統允許多大誤差)
對於你的系統來說,要求「快」的話,可以增大Kp、Ki值
要求「准」的話,可以增大Ki值
要求「穩」的話,可以增大Kd值,可以減少壓力波動
仔細分析可以得知:這三個指標是相互矛盾的。
如果太「快」,可能導致不「穩」;
如果太「穩」,可能導致不「快」;
只要系統穩定且存在積分Ki,該系統在靜態是沒有誤差的(會存在動態誤差);
所謂動態誤差,指當「命令值」不為恆值時,「輸出值」跟不上「命令值」而存在的誤差。不管是誰設計的、再好的系統都存在動態誤差,動態誤差體現的是系統的跟蹤特性,比如說,有的音響功放對高頻聲音不敏感,就說明功放跟蹤性能不好。
調整PID參數有兩種方法:1、模擬法;2、「試湊法」
模擬法我想你是不會的,介紹一下「試湊法」
「試湊法」設置PID參數的建議步驟:
1、把Ki與Kd設為0,不要積分與微分;
2、把Kp值從0開始慢慢增大,觀察壓力的反應速度是否在你的要求內;
3、當壓力的反應速度達到你的要求,停止增大Kp值;
4、在該Kp值的基礎上減少10%;
5、把Ki值從0開始慢慢增大;
6、當壓力開始波動,停止增大Ki值;
7、在該Ki值的基礎上減少10%;
8、把Kd值從0開始慢慢增大,觀察壓力的反應速度是否在你的要求內;
⑺ 汽輪機電液系統中校正單元(PID)的作用
調整輪機的轉速
⑻ 計算機控制系統中,PID調節器的作用
PID參數的整定就是合理的選擇PID三參數。從系統的穩定性、響應速度,超調量和穩態精度等各方面考慮問題,三參數的作用如下:
1、比例參數KP的作用是加快系統的響應速度,提高系統的調節精度。隨著KP的增大系統的響應速度越快,系統的調節精度越高,但是系統易產生超調,系統的穩定性變差,甚至會導致系統不穩定。KP取值過小,調節精度降低,響應速度變慢,調節時間加長,使系統的動靜態性能變壞。
2、積分作用參數Ti的一個最主要作用是消除系統的穩態誤差。Ti越大系統的穩態誤差消除的越快,但Ti也不能過大,否則在響應過程的初期會產生積分飽和現象。若Ti過小,系統的穩態誤差將難以消除,影響系統的調節精度。另外在控制系統的前向通道中只要有積分環節總能做到穩態無靜差。從相位的角度來看一個積分環節就有900 的相位延遲,也許會破壞系統的穩定性。
3、微分作用參數Td的作用是改善系統的動態性能,其主要作用是在響應過程中抑制偏差向任何方向的變化,對偏差變化進行提前預報。但Ti不能過大,否則會使響應過程提前制動,延長調節時間,並且會降低系統的抗干擾性能。
總之PID參數的整定必須考慮在不同時刻三個參數的作用以及相互之間的互聯關系
⑼ PID的作用是什麼
pid作用是復進程編號。
PID就是制各進程的身份標識,程序一運行系統就會自動分配給進程一個獨一無二的PID。進程中止後PID被系統回收,可能會被繼續分配給新運行的程序。
PID一列代表了各進程的進程ID,也就是說,PID就是各進程的身份標識。
PID是各進程的代號,每個進程有唯一的PID編號。它是進程運行時系統隨機分配的,並不代表專門的進程。在運行時PID是不會改變標識符的,但是你終止程序後再運行PID標識符就會被系統回收,就可能會被繼續分配給新運行的程序。