P ID 控制 1. P ID 控制器结构 图 1 P ID 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的一种控制规律。“利用偏差，纠正偏差”。 2. 模拟 P ID 控制器 +-ryPIDoyue)( sG 图 2 模拟 P ID 控制器结构图 PID 控制器的输入输出关系为： ]dt)t(deTdt)t(eT1)t([eK)t(uDIP 即：dttdeKdtteteKtuDtp)()(K )()(0I 式中，)()()(tctrte. 传递函数为：]sTsT1[1K)s(E)s(U)s(GDIP 即：sKsKKsEsUsGDIP)()()( P（比例）作用：即成比例地反应控制系统的偏差信号e(t)，偏差一旦产生，调节器立即产生控制作用以减小偏差。比例度过小，即比例放大系数过大时，比例控制作用很强，系统有可能产生振荡； I（积分）作用：主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分时间常数 TI，TI 越大，积分作用越弱，反之则越强。积分时间过小时，积分控制作用很强，易引起振荡； D（微分）作用：能反应偏差信号的变化趋势(变化速率)，并能在偏差信号的值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减小调节时间。微分时间过大时，微分控制作用过强，易产生振荡。 在很多情况下，PID 控制并不一定需要全部的三项控制作用，而是可以方便灵活地改变控制策略，实施 P、PI、PD 或 PID 控制。 3. 数字P ID 控制器 （1）模拟PID 控制规律的离散化 模拟形式 离散化形式 )()()(tctrte )()()(ncnrne dTtde )( Tnene)1()( tdtte0)( niniieTTie00)()( （2）数字PID控制器的差分方程 000)()()()1()()()()(unununuuneneTTieTTneKnuDIPniDIP 式中 )()(neKnuPP 称为比例项 niIPIieTTKnu0)()( 称为积分项 )1()()(neneTTKnuDPD 称为微分项 4. P ID 参数整定方法 （1）理论整定法：对数频率特性法、根轨迹法等，需要知道被控对象准确的数学模型。 （2）工程整定法：1)经验凑试法;2)衰减曲线法;3)临界比例度法;4)响应曲线法等。 1)经验凑试法 表1 经验法调节器参数经验依据 整定参数 被控对象 δ ×100% TI/min TD /min 温度 26~60 3~10 0.5~3 压力 30~70 0.4~3 流量 40~100 0.1~1 液位 20~80 表2 设定值扰动下调节器各参数对调节过程的影响 整定参数 性能指标 δ ↓ TI↓ TD↑ 最大动态...
