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PID控制算法常用归纳资料下载
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2021-04-29
李军
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在过程控制中，按偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)进行控制的PID控制器是应用最为广泛的一种自动控制器。 它具有原理简单，易于实现，适用面广，控制参数相互独立，参数的选定比较简单等优点;而且在理论上可以证明，对于过程控制的典型对象──“一阶滞后+纯滞后”与“二阶滞后+纯滞后”的控制对象，PID控制器是一种最优控制。 PID调节规律是连续系统动态品质校正的一种有效方法，它的参数整定方式简便，结构改变灵活(PI、PD、…)。
PID是闭环控制算法
因此要实现PID算法，必须在硬件上具有闭环控制，就是得有反馈。 比如控制一个电机的转速，就得有一个测量转速的传感器，并将结果反馈到控制路线上，下面也将以转速控制为例。
PID是比例(P)、积分(I)、微分(D)控制算法
但并不是必须同时具备这三种算法，也可以是PD,PI,甚至只有P算法控制。 我以前对于闭环控制的一个最朴素的想法就只有P控制，将当前结果反馈回来，再与目标相减，为正的话，就减速，为负的话就加速。 现在知道这只是最简单的闭环控制算法。
PID控制器结构
PID控制系统原理结构框图
对偏差信号进行比例、积分和微分运算变换后形成一种控制规律。 “利用偏差，纠正偏差”。
模拟PID控制器
模拟PID控制器结构图
PID控制器的输入输出关系为：
比例(P)、积分(I)、微分(D)控制算法各有作用
比例，反应系统的基本(当前)偏差e(t)，系数大，可以加快调节，减小误差，但过大的比例使系统稳定性下降，甚至造成系统不稳定;
积分，反应系统的累计偏差，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，直至无误差;
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