串级控制系统副回路为什么不选用PID控制

串级控制系统副回路不常选用PID控制的原因，主要基于以下几个方面：

1. 控制要求差异

串级控制系统的主要目的是为了高精度地稳定主变量，对主变量的控制要求极高，一般不允许有余差。因此，主控制器通常选择比例积分（PI）或比例积分微分（PID）控制规律，以确保控制精度和稳定性。相比之下，副回路对副变量的控制要求不严，副变量主要跟随主控制器的输出变化而变化。因此，副控制器一般采用较为简单的比例（P）控制规律，必要时引入适当的积分作用，而微分作用通常不是必需的。

2. 系统复杂性与成本

PID控制虽然功能强大，但相比单纯的P控制，其实现和调试更为复杂。在副回路中采用PID控制可能会增加系统的复杂性和成本，同时可能并不会带来显著的性能提升。因此，从经济性和实用性的角度出发，副回路更倾向于采用较为简单的控制策略。

3. 快速响应与稳定性

副回路需要保持较快的响应速度以跟随主控制器的输出变化。PID控制中的微分项虽然可以加快响应速度，但也可能引入不必要的噪声和振荡，影响系统的稳定性。在副回路中，保持系统的稳定性和快速响应特性通常比追求高精度控制更为重要。因此，为了避免微分项可能带来的不利影响，副控制器往往不选用PID控制。

4. 扰动处理与主副回路匹配

串级控制系统的设计需要考虑主、副回路中包含的扰动数量和时间常数的匹配问题。副回路中如果包括过多的扰动或时间常数过大，可能会降低其快速控制的效果。同时，如果所有的扰动都包含在副回路中，主调节器可能会失去控制作用。因此，在实际设计中需要权衡各种因素，确保主、副回路的匹配合理。在这个过程中，选择适当的副控制器控制策略（如P控制）而不是PID控制，可能是基于上述考虑的折衷方案。

综上所述，串级控制系统副回路不选用PID控制的原因主要包括控制要求差异、系统复杂性与成本、快速响应与稳定性以及扰动处理与主副回路匹配等方面的考虑。在实际应用中，应根据具体需求和系统特性选择合适的控制策略。