1、PID控製器是根據係統誤差,利用比例、積分和微分來計算控製量進行控製。
2.比例P控製。比例控製是最簡單的控製方法。控製器的輸出與輸入誤差信號成比例。當隻有比例控製時,係統輸出有穩態誤差。
3.積分I控製。在積分控製中,控製器的輸出與輸入誤差信號的積分成比例。
對於一個自動控製係統來說,如果進入穩態後出現穩態誤差,則該控製係統稱為穩態誤差或簡稱為微分係統。
為了消除穩態誤差,必須在控製器中引入“積分項”。積分項對的誤差取決於對時間的積分,積分項會隨著時間的增加而增加。這樣,即使誤差很小,積分項也會隨時間增加,從而推動控製器的輸出增加,進一步減小穩態誤差,直至等於零。
因此,比例積分(PI)控製器可以使係統進入穩態後無穩態誤差。
4.差分D控製。在微分控製中,控製器的輸出與輸入誤差信號的微分(即誤差的變化率)成正比。
自動控製係統在克服誤差的調節過程中,可能會出現振蕩甚至失穩。原因是有大慣性分量(環節)或延遲分量,可以抑製誤差,它們的變化總是滯後於誤差的變化。
解決方法是“提前”誤差抑製效果的變化,即當誤差接近零時,誤差抑製效果應該為零。
也就是說,僅僅在控製器中引入“比例”項往往是不夠的。比例項的作用隻是放大誤差的幅度,但需要加上的是“微分項”,可以預測誤差變化的趨勢。這樣,采用比例微分的控製器可以使抑製誤差的控製效果提前等於零甚至為負,從而避免被控量的嚴重超調。
因此,對於大慣性或大滯後的被控對象,比例微分(PD)控製器可以改善係統在調節過程中的動態特性。
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