PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)PID功能由PID調(diào)節(jié)器或DCS系統(tǒng)內(nèi)部功能程序模塊實(shí)現(xiàn)，了解與PID調(diào)節(jié)相關(guān)的一些基本概念，有助于PID入門新手快速熟悉調(diào)節(jié)器應(yīng)用，在自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中成功整定PID參數(shù)。

本文介紹必須熟透于心的15個(gè)PID基本概念。

先讀一首PID打油詩(shī)

1、被調(diào)量

被調(diào)量就是反映被調(diào)對(duì)象的實(shí)際波動(dòng)的量值。被調(diào)量是經(jīng)常變化的。

2、設(shè)定值

PID調(diào)節(jié)器設(shè)定值就是人們期待被調(diào)量需要達(dá)到的值。設(shè)定值可以是固定的，也可以是變化的。

3、控制輸出

控制輸出指PID調(diào)節(jié)器根據(jù)被調(diào)量的變化情況運(yùn)算之后發(fā)出的讓外部執(zhí)行結(jié)構(gòu)按照它的要求動(dòng)作的指令。在PID調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間還會(huì)有其他環(huán)節(jié)，比如限幅、伺服放大器等。限幅功能通常在PID調(diào)節(jié)器內(nèi)完成；如果如果將PID、限幅和伺服放大器功能做在一臺(tái)儀表內(nèi)就構(gòu)成閥位控制PID調(diào)節(jié)器；將伺服放大器和限幅做在執(zhí)行機(jī)構(gòu)里就構(gòu)成智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

4、輸入偏差

輸入偏差時(shí)被調(diào)量和設(shè)定值之間的差值

5、P（比例）

P就是比例作用，簡(jiǎn)單說就是輸入偏差乘以一個(gè)系數(shù)。

6、I（積分）

I就是積分，簡(jiǎn)單說就是將輸入偏差進(jìn)行積分運(yùn)算。

7、D(微分）

D就是微分，簡(jiǎn)單說就是將輸入偏差進(jìn)行微分運(yùn)算

8、PID基本公式

PID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定過程通俗講就是先把系統(tǒng)調(diào)為純比例作用，逐步增強(qiáng)比例作用讓系統(tǒng)振蕩，記錄下比例作用和振蕩周期，然后這個(gè)比例作用乘以0.6，積分作用適當(dāng)延長(zhǎng)。

KP=0.6Km

KD=KP×π/4ω

KI=KP×ω/π

公式中KP為比例控制參數(shù)；KD為積分控制參數(shù)；KI為微分控制參數(shù)；Km為系統(tǒng)開始振蕩是的比例值；ω為極坐標(biāo)下振蕩時(shí)的頻率

9、單回路

單回路就是只有一個(gè)PID的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

10、串級(jí)

一個(gè)PID不夠用，串級(jí)就是把兩個(gè)PID串接起來形成一個(gè)串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，也被成為雙回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)。串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)里PID調(diào)節(jié)器有主調(diào)和副調(diào)之分。

在串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中要調(diào)節(jié)被調(diào)量的PID叫做主調(diào)，輸出直接去指揮執(zhí)行器動(dòng)作的PID叫做副調(diào)，主調(diào)的控制輸出進(jìn)入副調(diào)作為副調(diào)的設(shè)定值。主調(diào)選用單回路PID調(diào)節(jié)器，副調(diào)選用外給定調(diào)節(jié)器。

11、正作用

對(duì)于PID調(diào)節(jié)器而言，控制輸出隨被調(diào)量增高而增高，隨被調(diào)量減少而減少的作用，叫做PID正作用。

12、反作用

對(duì)于PID調(diào)節(jié)器而言，控制輸出隨被調(diào)量增高而降低，隨被調(diào)量減少而增高的作用，叫做PID反作用。

13、動(dòng)態(tài)偏差

在調(diào)節(jié)過程中，被調(diào)量和設(shè)定值之間的偏差隨時(shí)改變，任意時(shí)刻兩者之間的偏差叫做動(dòng)態(tài)偏差。

14、靜態(tài)偏差

調(diào)節(jié)趨于穩(wěn)定之后，被調(diào)量和設(shè)定值之間還存在的偏差交靜態(tài)偏差。消除靜態(tài)偏差是通過PID調(diào)節(jié)器積分作用來實(shí)現(xiàn)的。

15、回調(diào)

調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)作用顯示，使被調(diào)量開始由上升變?yōu)橄陆?，或者由下降變?yōu)樯仙厔?shì)成為回調(diào)。

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