PID控制

updown

PID (比例积分微分)英文全称为. Proportion Integration
3 O5 |' [. v- }4 X0 m2 g5 QDifferentiation， 它是
, Q* h' x9 X0 S. \$ @* `一个数学物理术语。
自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。-个 控制系统包括控制
& T; T0 A/ V* S# Y1 `器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。控制器的输出经过输出接
口、执行机构，加到被控系统上:控制系统的被控量，经过传感器，变送器，通
: t! L; O9 j1 k8 Z5 y9 m8 I过输入接口送到控制器。不同的控制系统，其传感器、变送器、执行机构是不一
& j3 N/ D5 f; j  d1 S1 j) L样的。比如压力控制系统要采用压力传感器。电加热控制 系统的传感器是温度传
感器。
" [6 V3 E# c, O9 ?# c1、开环控制系统
开环控制系统(open-loop control system) 是指被控对象的输出( 被控制量)
* G9 ]: \9 G/ y/ S2 s' ?对控制器(controller)的输出没 有影响。在这种控制 系统中，不依 赖将被控量反
% b* V3 ?) p9 h8 O- q馈回来以形成任何闭环回路。
! h$ x1 d3 J+ @2、闭环控制系统
闭环控制系统(close-oop
control system) 的特点是系统被控对象的输出
(被控制量)会反送回来影响控制器的输出，形成- 一个或多个闭环。闭环控制 系统
; d8 P8 |7 l6 ]  n3 O. V$ ~有正反馈和负反馈
% k, d" S3 Y! L) |，若反馈信号与系统给定值信 号相反，则称为负反馈
5 y, B4 _( Z6 Z4 ~( NegativeFeedback)， 若极性相同，则称为正反馈，- 股闭环控制 系统均采用
+ I3 U! U" v/ f3 ?2 p5 u6 F负反馈，又称负反馈控制系统。闭环控制系统的例子很多。 比如人就是一个具有
负反馈的闭环控制系统，眼睛 便是传感器，充当反馈，人体 系统能通过不断的修
- [) o  P8 _* O0 C# D( @. L' a正最后作出各种正确的动作。如果没有眼睛， 就没有 了反馈回路，也就成了一个
1 Z$ K6 ~$ g1 W2 f. P: ]开环控制系统。另例，当一台真正的全自动洗衣机具有能连续检查衣物是否洗净，
并在洗净之后能自动切断电源，它就是-一个闭环控制系统。
) v) C- |! v; \/ c3.阶跃响应
阶跃响应是指将-个阶跃输入( step function ) 加到系统上时，系统的输
出。稳态误差是指系统的响应进入稳态后，
系统的期望输出与实际输出之差。控
制系统的性能可以用稳、准.快三个字来描述。稳是指系统的稳定性(tability)
  r, G6 Y1 _4 e$ t一个系统要能正常工作，首先必 须是稳定的，从阶跃响应 上看应该是收敛的:准
. Z+ C1 I; F  s0 k# j  Z是指控制系统的准确性、控制精度，通常用稳态误差来(Steady- state error)

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闭环控制系统(close-oop, c- C8 {$ [" G" y$ D5 n control system) 的特点是系统被控对象的输出 (被控制量)会反送回来影响控制器的输出，形成- 一个或多个闭环。闭环控制 系统 有正反馈和负反馈 ，若反馈信号与系统给定值信 号相反，则称为负反馈( NegativeFeedback)， 若极性相同，则称为正反馈，- 股闭环控制 系统均采用 负反馈，又称负反馈控制系统。闭环控制系统的例子很多。 比如人就是一个具有 负反馈的闭环控制系统，眼睛 便是传感器，充当反馈，人体 系统能通过不断的修 正最后作出各种正确的动作。如果没有眼睛， 就没有 了反馈回路，也就成了一个 开环控制系统。另例，当一台真正的全自动洗衣机具有能连续检查衣物是否洗净，并在洗净之后能自动切断电源，它就是-一个闭环控制系统。