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PID控制中P、I、D参数的作用是什么

2025-04-14 08:41:43 问鼎国际

PID控制中P、I、D参数的作用是什么

关于PID控制中有P、I、D三个参数，，，，，只有明确这三个参数的寄义和作用才华完成控制器PID参数整定，，，，，让控制器抵达最佳控制效果。。。本文给各人先容PID控制中P、I、D参数的作用。。。

1.比例作用

比例控制器现实上就是个放大倍数可调的放大器，，，，，即△P=Kp×e，，，，，式中Kp为比例增益，，，，，即Kp可大于1，，，，，也可小于1；；；；e为控制器的输入，，，，，也就是丈量值与给定值之差，，，，，又称为误差。。。

要说明的是，，，，，关于大大都模拟控制器而言，，，，，都不接纳比例增益Kp作为刻度，，，，，而是用比例度来刻度，，，，，即δ=1/Kc×100%。。。也就是说比例度与控制器的放大倍数的倒数成比例；；；；控制器的比例度越小，，，，，它的放大倍数越大，，，，，误差放大的能力越大，，，，，反之亦然。。。

明确了上述关系，，，，，就可知道比例度(即比例带)越大，，，，，控制器的放大倍数越小，，，，，被控参数的曲线越平稳；；；；比例度越小，，，，，控制器的放大倍数越大，，，，，被控参数的曲线越波动。。。

比例控制有个弱点，，，，，就是会爆发余差，，，，，要战胜余差就必需引入积分作用。。。

2.积分作用

控制器的积分作用就是为了消除自控系统的余差而设置的。。。所谓积分，，，，，就是随时间举行累积的意思，，，，，即当有误差输入e保存时，，，，，积分控制器就要将误差随时间一直累积起来，，，，，也就是积分累积的快慢与误差e的巨细和积分速率成正比。。。只要有误差e保存，，，，，积分控制器的输出就要改变，，，，，也就是说积分总是起作用的，，，，，只有误差不保存时，，，，，积分才会阻止。。。

关于恒定的误差，，，，，调解积分作用的实质就是改变控制器输出的转变速率，，，，，这个速率是通过积分作用的输出即是比例作用的输出所需的一段时问来权衡的。。�；；；；质奔湫�，，，，，体现积分速率大，，，，，积分作用就强；；；；反之，，，，，积分时问大，，，，，则积分作用就弱。。。若是积分时间无限大，，，，，体现没有积分作用，，，，，控制器就成为纯比例控制器。。。

现实上积分作用很少单独使用，，，，，通常与比例作用一起使用，，，，，使其既具有把误差放大(或缩小)的比例作用，，，，，又具有将误差随时间累积的积分作用，，，，，且其作用偏向是一致的。。。这时控制器的输出为：△P=Ke+△Pi，，，，，式中△P为控制器输出值的转变；；；；Ke为比例作用引起的输出；；；；△Pi为积分作用引起的输出。。。

3.微分作用

微分作用主要是用来战胜被控工具的滞后，，，，，常用于温度控制系统。。。除接纳微分作用外，，，，，在使用控制系统时要注重丈量传送的滞后问题，，，，，如温度丈量元件的选择和装置位置等。。。

在通例PID控制器中，，，，，微分作用的输出转变与微分时间和误差转变的速率成比例，，，，，而与误差的巨细无关，，，，，误差转变的速率越大，，，，，微分时间越长，，，，，则微分作用的输出转变越大。。。但若是微分作用过强，，，，，则可能由于转变太快而由其自身引起振荡，，，，，使控制器输出中爆发显着的“尖峰”或“突跳”。。。为了阻止这一扰动，，，，，在PID调理器和DCS中可使用微分先行PID运算纪律，，，，，即只对丈量值PV举行微分，，，，，当人工改变控制器的给定值SP时，，，，，不会造成控制器输出的突变，，，，，阻止了改变SP的瞬间给控制系统带来的扰动。。。如TDC-3000，，，，，则在通例PID算法中增添一个软开关，，，，，组态时供用户选择控制器对误差、照旧丈量值举行微分。。。

当输入阶跃信号后，，，，，微分器一最先输出的最大转变值与微分作用消逝后的输出转变的比值就是微分放大倍数Kd，，，，，即微分增益，，，，，微分増益的单位是时间，，，，，设置微分时间(或者微分增益)为零会作废微分的功效。。。

为便于记着比例、积分、微分三个作用，，，，，缮写三个顺口溜供参考。。。

比例作用顺口溜

比例调理器，，，，，像个放大器；；；；

一个误差来，，，，，放大送出去；；；；

放大是几多，，，，，旋钮看仔细；；；；

比例度旋大，，，，，放大倍数低。。。

积分作用顺口溜

重定调理器，，，，，累积有本事；；；；

只要误差在，，，，，累积不阻止；；；；

累积快与慢，，，，，旋钮看仔细；；；；

积分时间长，，，，，累积速率低。。。

微分作用顺口溜

提及微分器，，，，，一点不神秘；；；；

阶跃输入来，，，，，输出跳上去；；；；

下降快与慢，，，，，旋钮看仔细；；；；

微分时间长，，，，，下降就慢些。。。

关于重定调理器的说明：重定就是重新给定的意思，，，，，由于控制器中积分作用就是完成重定事情的。。。以前把比例积分控制器叫做重定调理器。。。

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