控制系统中的PID控制器和PID控制

PID控制代表proportional-integral-derivative控制。PID控制是一种反馈控制机制控制系统。这种类型的控制也被称为三项控制，由aPID控制器。通过计算和控制三个参数——一个过程变量偏离所需设定点值的比例、积分和导数——我们可以为特定的工作实现不同的控制动作。

PID控制器被认为是控制系统中最优的控制器。Nicholas Minorsky发表了关于PID控制器的理论分析论文。对于PID控制，其驱动信号由比例误差信号加上误差信号的导数和积分组成。因此，PID控制的执行信号为:

的拉普拉斯变换采用PID控制的驱动信号为

控件的两个参数中的任何一个都可以实现一些控制动作PID控制器。两个参数可以工作，同时保持第三个参数为零。因此，PID控制器有时会变成PI(比例积分)，PD(比例导数)，甚至会变成P或i。其中，导数项D负责噪声测量，而积分项则是为了达到系统的目标值。在早期，PID控制器被用作机械设备。这些是由空气压缩的气动控制器。机械控制器包括弹簧、杠杆或质量。许多复杂的电子系统都有一个PID控制回路。在现代工业中，PID控制器被广泛应用于PLC(可编程逻辑控制器)中。比例参数、导数参数和积分参数均可表示为- K_pK_d和K_我。这三个参数都对闭环控制系统。它影响上升时间、稳定时间和超调量，也影响到空气质量稳态误差。

PID控制结合了比例、导数和积分控制动作的优点。让我们简要地讨论一下这些控制动作。

比例控制:在这里，控制系统中控制动作的驱动信号与误差信号成正比。误差信号是参考输入信号与输入反馈信号之间的差值。

微分控制:致动信号包括添加误差信号的导数的比例误差信号。因此，用于衍生控制动作的致动信号由，

积分控制:对于积分控制动作，执行信号由比例误差信号加上误差信号的积分组成。因此，积分控制动作的驱动信号由

一个PID控制器除了控制动作系统中最好的控制器之一，还有一些限制。PID控件适用于许多控制操作，但在最佳控制的情况下它不会表现良好。主要缺点是反馈路径。PID未提供此过程的任何模型。其他缺点是PID是线性系统，导数部分是噪声敏感。少量噪音会导致输出变化很大。