什么是pid控制原理?pid控制算法和图解

什么是pid控制原理?pid控制算法和图解

1、采样时间

CPU必须按照一定的时间间隔对反馈进行采样,才能进行PID控制的计算。采样时间就是对反馈进行采样的间隔。

2、增益(Gain,放大系数,比例常数)

增益与偏差(给定与反馈的差值)的乘积作为控制器输出中的比例部分。提高响应速度,减少误差,但不能消除稳态误差,当比例作用过大时,系统的稳定性下降。

3、积分时间

偏差值恒定时,积分时间决定了控制器输出的变化速率。积分时间越短,偏差得到的修正越快。过短的积分时间有可能造成不稳定。积分时间的长度相当于在阶跃给定下,增益为“1”的时候,输出的变化量与偏差值相等所需要的时间,也就是输出变化到二倍于初始阶跃偏差的时间。如果将积分时间设为最大值,则相当于没有积分作用。

4、微分时间

偏差值发生改变时,微分作用将增加一个尖峰到输出中,随着时间流逝减小。微分时间越长,输出的变化越大。微分使控制对扰动的敏感度增加,也就是偏差的变化率越大,微分控制作用越强。微分相当于对反馈变化趋势的预测性调整。如果将微分时间设置为0就不起作用,控制器将作为PI调节器工作。

5、比例调节

提高响应速度,减少误差,但不能消除稳态误差,当比例作用过大时,系统的稳定性下降。(由小到大单独调节)

6、积分调节

消除稳态误差,使系统的动态响应变慢,积分时间越小,积分作用越大 ,偏差得到的修正越快,过短的积分时间有可能造成不稳定。

7、微分调节

超前调节,能预测误差变化的趋势,提前抑制误差的控制作用,从而避免了被控量的严重超调。可以改善系统的响应速度和稳定性,对噪声干扰有放大作用,对具有滞后性质的被控对象,应加入微分环节。

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