系統理解PID控制 什么是pid

什么是pid(系統理解PID控制)
在實際工程中,應用最廣泛的調節器控制規律是比例、積分和微分控制,簡稱PID控制,也稱PID調節 。PID控制器因其結構簡單、穩定性好、運行可靠、調節方便而成為工業控制的主要技術之一 。

系統理解PID控制 什么是pid

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PID控制是一種傳統的控制方法,幾乎適用于溫度、壓力、流量和液位等所有場合 。在不同的場所,只需對PID參數進行不同的設置,只要參數設置得當,就能取得良好的效果 ??梢赃_到0.1%甚至更高的控制要求 。
今天,我給大家一個理論上的解釋 。在下一篇文章中,我將解釋西門子S7-200、S7-300和薄涂PLC如何使用PID控制,以及如何編程和注意 。
如果你喜歡,請注意!
那么什么是PID控制呢?
系統理解PID控制 什么是pid

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先給大家舉個例子!
一、PID的故事
小明接到這樣一個任務:一個水箱漏水(而且漏水的速度不一定恒定),要求水面高度保持在一定位置 。一旦發現水面高度低于所需位置,應向水箱加水 。
接到任務后,小明一直待在水箱旁 。時間長了,他覺得無聊,就跑到房間里看小說,每30分鐘檢查一次水位 。水漏得太快了 。小明每次來檢查,水都漏了出來,離要求的高度還很遠 。小明每3分鐘換一次檢查 。這樣一來,水每次都不會漏得很厲害,也就不用加水了 。他經常做的事毫無用處 。幾次測試后,確保每10分鐘檢查一次 。這個檢驗時間稱為取樣周期 。
起初,小明用勺子加水 。水龍頭離水箱十幾米遠,經常要走好幾趟才能加夠水 。于是小明改用水桶加水 。一加是一個桶 。跑步次數少,加水速度快 。然而,有幾次,水箱溢出來了,鞋子不小心弄濕了 。小明又動了動腦子 。我不需要勺子或水桶 。老子用了一盆 。幾趟下來,發現剛剛好,不需要跑太多次 。這個澆水工具的大小叫做比例因子 。
小明還發現,雖然水不會過度溢出,但有時會高于所需位置,仍有濕鞋的危險 。他想到了另一種在水箱里安裝漏斗的方法 。每次都不是直接往水箱里倒水,而是倒進漏斗里,讓它慢慢加 。這個溢出的問題已經解決了,但是加水的速度比較慢,有時候跟不上漏水的速度 。于是他嘗試更換不同大小的漏斗來控制加水的速度,最終找到了一個滿意的漏斗 。漏斗時間稱為積分時間 。
小明終于松了一口氣,但任務的要求突然變得嚴格起來,水位控制的時效性大大提高 。一旦水位過低,必須立即將水加到要求的位置,不能過高,否則不發工資 。小明又尷尬了!于是他再次努力,終于讓它想出了一個辦法 。他經常在旁邊放一盆備用水 。當他發現水位低的時候,他會帶著一盆水下去,不用經過漏斗,所以時效性是有保證的,但有時候水位會高很多 。他在略高于所需水位的水中鑿了一個洞,然后將一根管子連接到下面的備用水桶上,這樣多余的水就會從上面的洞里漏出來 。這種漏水的速度被稱為微分時間 。
看到幾個帖子詢問采樣周期,暫時想到了這個故事 。微分的類比有點牽強,但是可以幫助理解,呵呵,入門級,如果能幫助新手理解PID,就足夠了 。故事中,小明的實驗是一步一步獨立完成的,但實際加水工具、漏斗直徑、溢流孔大小都會同時影響加水速度和水位超調大小 。在做了后面的實驗之后,前面實驗的結果往往會被修改 。
故事中,小明的實驗是一步一步獨立完成的,但實際加水工具、漏斗直徑、溢流孔大小都會同時影響加水速度和水位超調大小 。在做了后面的實驗之后,前面實驗的結果往往會被修改 。
采用PID控制的方式,用水壺將半杯水倒入杯中,然后停止;
設定值:水杯半杯刻度;
實際值:杯子中的實際水量;
輸出:水壺倒水,杯子舀水;
測量:人眼(相當于傳感器)
執行人:人
執行:倒水 。
反向:舀水
(1)比例控制
也就是人們看到水杯里的水量沒有達到水杯刻度的一半,就按照一定的水量或者水杯里的水量超過刻度,從水壺里的國王水杯里倒水,用一定的水量從水杯里舀水 。此操作可能會導致少于半杯或多于半杯停止 。
描述:
【系統理解PID控制 什么是pid】比例控制是最簡單的控制方法 ??刂破鞯妮敵雠c輸入誤差信號成比例 。當只有比例控制時,系統輸出存在穩態誤差 。
(2)PI積分控制
也就是往杯子里倒一定量的水 。如果你發現杯子里的水沒有刻度,你會一直倒下去 。后來發現水量超過半杯,就會從杯子里舀水到外面,不夠的話再反復倒水,太多的時候再舀,直到水量達到刻度 。

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