PID控制理论简介
• PID （比例 - 积分 - 微分）控制器作为 最早实用化的控制器已有 50 多年历史， 现在仍然是应用最广泛的工业控制器。 PID 控制器简单易懂，使用中不需精确 的系统模型等先决条件，因而成为应用 最为广泛的控制器。 它由于用途广泛、使用灵活，已有系列 化产品，使用中只需设定三个参数（ K c ， Ti 和 Td ）即可。在很多情况下， 并不一定需要全部三个单元，可以取其 中的一到两个单元，但比例控制单元是 必不可少的。 比例调节作用 •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， 甚至造成系统的振荡。 积分调节作用 •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Ki， Ki越小，积分作用就越强。反之Ki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。
