PID控制的定义是什么

PID是比例积分微分的意思。P表示按偏差进行比例放大得到一个输出，这个无法消除余差，因此再加上积分，积分是按偏差累积的，只要有偏差就有大于（或小于）0的积分值（就是不会为0）。仅仅这样还不够，因为偏差变化有快慢之分，因此要用微分，微分就是计算偏差变化的速率。同时使用者三种控制规律来控制被控变量就是PID控制。它并不表示某一个控制规律,而是同时使用三种控制规律的综合

PID是比例、积分、微分的简称，PID控制的难点不是编程，而是控制器的参数整定。参数整定的关键是正确地理解各参数的物理意义，PID控制的原理可以用人对炉温的手动控制来理解。

比例控制

有经验的操作人员手动控制电加热炉的炉温，可以获得非常好的控制品质，PID控制与人工控制的控制策略有很多相似的地方。

下面介绍操作人员怎样用比例控制的思想来手动控制电加热炉的炉温。假设用热电偶检测炉温，用数字仪表显示温度值。在控制过程中，操

作人员用眼睛读取炉温，并与炉温给定值比较，得到温度的误差值。然后用手操作电位器，调节加热的电流，使炉温保持在给定值附近。

操作人员知道炉温稳定在给定值时电位器的大致位置（我们将它称为位置L），并根据当时的温度误差值调整控制加热电流的电位器的转角。炉温小于给定值时，误差为正，在位置L的基础上顺时针增大电位器的转角，以增大加热的电流。炉温大于给定值时，误差为负，在位置L的基础上反时针减小电位器的转角，并令转角与位置L的差值与误差成正比。上述控制策略就是比例控制，即PID控制器输出中的比例部分与误差成正比。

闭环中存在着各种各样的延迟作用。例如调节电位器转角后，到温度上升到新的转角对应的稳态值时有较大的时间延迟。由于延迟因素的存在，调节电位器转角后不能马上看到调节的效果，因此闭环控制系统调节困难的主要原因是系统中的延迟作用。比例控制的比例系数如果太小，即调节后的电位器转角与位置L的差值太小，调节的力度不够，使系统输出量变化缓慢，调节所需的总时间过长。

比例系数如果过大，即调节后电位器转角与位置L的差值过大，调节力度太强，将造成调节过头，甚至使温度忽高忽低，来回震荡。增大比例系数使系统反应灵敏，调节速度加快，并且可以减小稳态误差。但是比例系数过大会使超调量增大，振荡次数增加，调节时间加长，动态性能变坏，比例系数太大甚至会使闭环系统不稳定。　单纯的比例控制很难保证调节得恰到好处，完全消除误差。

1、P是指比例控来制，也称比例增益。比例控制是按比例输出简单控制方式，但当仅有比例控制时自，系统存在稳差，且无法完全消除外界所加入的固定扰动。

2、I是指积分控制。积分控制主要目的在于消除稳态误差。

3、D为差速控制。在微分控制中，控制器输出与输入误差信号的导数与误差的变化率成正比。差速控制的目的是消除温度的大波动1。

4、PID操作是一个重复的采样周期。PID控制采样时间是PID每次运行多长时间，并输出结果。

扩展资料：

PID的用途：

PID应用广泛，使用灵活。产品有系列，使用中只需要设置三个参数（Kp，Ti，Td）。在许多情况下，这三个单元都是不必要的。其中一个或两个可以采取，但比例控制单元是必不可少的。

首先，PID的应用范围很广。虽然很多工业过程都是非线性或时变的，但可以将其简化为基本线性和动态特性不随时间变化的系统，这样PID就可以被控制。

其次，PID参数易于设定，即PID参数Kp、Ti和Td可以根据工艺的动态特性及时调整。如果过程的动态特性发生变化，如系统动态变化可能是由于负载变化引起的，则PID参数可进行复位。

第三，PID控制器在实践中不断改进

对于具有非线性、时变、耦合、不确定参数和结构的复杂过程，PID控制效果不佳。最重要的是，如果一个PID控制器不能控制一个复杂的过程，无论你如何调整参数，它都是无用的。

尽管有这些缺点，一个简单的PID控制器有时是最好的控制器。

PID控制的原理是：在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。

PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。

PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。

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