看見(jiàn)有朋友在問(wèn)這個(gè)問(wèn)題剛剛在別的論壇看見(jiàn)有人講這個(gè)就借用過(guò)來(lái)給大家看看~!
什么是PID調節及PID調節的基本原理
目前工業(yè)自動(dòng)化水平已成為衡量各行各業(yè)現代化水平的一個(gè)重要標志。同時(shí),控制理論的發(fā)展也經(jīng)歷了古典控制理論、現代控制理論和智能控制理論三個(gè)階段。智能控制的典型實(shí)例是模糊全自動(dòng)洗衣機等。自動(dòng)控制系統可分為開(kāi)環(huán)控制系統和閉環(huán)控制系統。一個(gè)控制系統包括控制器﹑傳感器﹑變送器﹑執行機構﹑輸入輸出接口?刂破鞯妮敵鼋(jīng)過(guò)輸出接口﹑執行機構﹐加到被控系統上﹔控制系統的被控量﹐經(jīng)過(guò)傳感器﹐變送器﹐通過(guò)輸入接口送到控制器。不同的控制系統﹐其傳感器﹑變送器﹑執行機構是不一樣的。比如壓力控制系統要采用壓力傳感器。電加熱控制系統的傳感器是溫度傳感器。目前,PID控制及其控制器或智能PID控制器(儀表)已經(jīng)很多,產(chǎn)品已在工程實(shí)際中得到了廣泛的應用,有各種各樣的PID控制器產(chǎn)品,各大公司均開(kāi)發(fā)了具有PID參數自整定功能的智能調節器(intelligent regulator),其中PID控制器參數的自動(dòng)調整是通過(guò)智能化調整或自校正、自適應算法來(lái)實(shí)現。有利用PID控制實(shí)現的壓力、溫度、流量、液位控制器,能實(shí)現PID控制功能的可編程控制器(PLC),還有可實(shí)現PID控制的PC系統等等。 可編程控制器(PLC) 是利用其閉環(huán)控制模塊來(lái)實(shí)現PID控制,而可編程控制器(PLC)可以直接與ControlNet相連,如Rockwell的PLC-5等。還有可以實(shí)現PID控制功能的控制器,如Rockwell 的Logix產(chǎn)品系列,它可以直接與ControlNet相連,利用網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現其遠程控制功能。
1、開(kāi)環(huán)控制系統
開(kāi)環(huán)控制系統(open-loop control system)是指被控對象的輸出(被控制量)對控制器(controller)的輸出沒(méi)有影響。在這種控制系統中,不依賴(lài)將被控量反送回來(lái)以形成任何閉環(huán)回路。
2、閉環(huán)控制系統
閉環(huán)控制系統(closed-loop control system)的特點(diǎn)是系統被控對象的輸出(被控制量)會(huì )反送回來(lái)影響控制器的輸出,形成一個(gè)或多個(gè)閉環(huán)。閉環(huán)控制系統有正反饋和負反饋,若反饋信號與系統給定值信號相反,則稱(chēng)為負反饋( Negative Feedback),若極性相同,則稱(chēng)為正反饋,一般閉環(huán)控制系統均采用負反饋,又稱(chēng)負反饋控制系統。閉環(huán)控制系統的例子很多。比如人就是一個(gè)具有負反饋的閉環(huán)控制系統,眼睛便是傳感器,充當反饋,人體系統能通過(guò)不斷的修正最后作出各種正確的動(dòng)作。如果沒(méi)有眼睛,就沒(méi)有了反饋回路,也就成了一個(gè)開(kāi)環(huán)控制系統。另例,當一臺真正的全自動(dòng)洗衣機具有能連續檢查衣物是否洗凈,并在洗凈之后能自動(dòng)切斷電源,它就是一個(gè)閉環(huán)控制系統。
3、階躍響應
階躍響應是指將一個(gè)階躍輸入(step function)加到系統上時(shí),系統的輸出。穩態(tài)誤差是指系統的響應進(jìn)入穩態(tài)后﹐系統的期望輸出與實(shí)際輸出之差?刂葡到y的性能可以用穩、準、快三個(gè)字來(lái)描述。穩是指系統的穩定性(stability),一個(gè)系統要能正常工作,首先必須是穩定的,從階躍響應上看應該是收斂的﹔準是指控制系統的準確性、控制精度,通常用穩態(tài)誤差來(lái)(Steady-state error)描述,它表示系統輸出穩態(tài)值與期望值之差﹔快是指控制系統響應的快速性,通常用上升時(shí)間來(lái)定量描述。