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PID——个人理解

高工
2009-08-24 09:53:21    评分
最近从网上看到了一种对PID的解释,比较通俗易懂,也好记住,经过自己的整理后说明如下。

控制模型:
你控制一个人让他以PID控制的方式走110步后停下。
(1)P比例控制,就是让他走110步,他按照一定的步伐走到一百零几步(如108步)或100多步(如112步)就停了。

说明:
P比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差(Steady-state error)。
(2)PI积分控制,就是他按照一定的步伐走到112步然后回头接着走,走到108步位置时,然后又回头向110步位置走。在110步位置处来回晃几次,最后停在110步的位置。
说明:
在积分I控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统(System with Steady-state Error)。为了消除稳态误差,在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大。这样,即便误差很小,积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小,直到等于零。因此,比例+积分(PI)控制器,可以使系统在进入稳态后无稳态误差。
(3)PD微分控制,就是他按照一定的步伐走到一百零几步后,再慢慢地向110步的位置靠近,如果最后能精确停在110步的位置,就是无静差控制;如果停在110步附近(如109步或111步位置),就是有静差控制。
说明:
在微分控制D中,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳,其原因是由于存在有较大惯性组件(环节)或有滞后(delay)组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差作用的变化“超前”,即在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零。这就是说,在控制器中仅引入“比例P”项往往是不够的,比例项的作用仅是放大误差的幅值,而目前需要增加的是“微分项”,它能预测误差变化的趋势。这样,具有比例+微分的控制器,就能够提前使抑制误差的控制作用等于零,甚至为负值,从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象,比例P+微分D(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。



关键词: 个人     理解     控制     误差    

专家
2009-08-24 12:47:00    评分
2楼
通俗易懂

菜鸟
2009-08-28 11:38:45    评分
3楼

说得真的很能俗哦,顶一下!


高工
2009-08-28 12:38:15    评分
4楼

果然很通俗易懂,我也顶一下


高工
2010-10-21 10:42:54    评分
5楼

顶一下,即使没学过的人都能看懂了


工程师
2010-10-21 11:25:02    评分
6楼
虽然学过了微机控制,但做起来还是不太懂

高工
2010-10-22 11:25:49    评分
7楼

这个主要是直观理解一下PID控制的作用,要想真正会用,还需要在实践中学习


菜鸟
2011-10-03 20:36:39    评分
8楼
先顶起来 浅俗很有哲理

助工
2011-12-13 17:04:51    评分
9楼

这才是做技术的~


高工
2011-12-23 23:13:25    评分
10楼
pid控制应用比较广泛

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