PID调节器中比例
PID参数如何设定调节讲解
PID参数如何设定调节讲解PID（Proportional Integral Derivative）是一种常用的控制算法，广泛应用于自动化系统和过程控制中。
PID控制器根据被控对象的误差信号进行调整，通过调节比例、积分和微分这三个参数，可以有效地控制系统的稳定性和响应速度。
下面将详细讲解如何设置PID参数进行调节。
1. 比例参数（Proportional Gain，P）：比例参数决定了输出调节量与误差信号之间的关系。
增大比例参数的值可以加快系统的响应速度，但过大的值会导致系统不稳定和超调。
通常的经验法则是，开始时可以设置一个较小的比例增益，然后逐渐增大直到系统开始出现振荡或超调为止。
根据实际情况，逐步调整比例参数，使系统具有准确的控制。
2. 积分参数（Integral Gain，I）：积分参数用于处理系统的静态误差。
当系统的零偏较大或变化较慢时，可以适度增大积分参数，以减小系统的稳态误差。
但过大的积分参数会导致系统不稳定。
可以采用试验法来确定合适的积分参数：首先将比例和微分参数设置为零，然后逐渐增大积分参数直到系统开始超调。
然后逐渐减小积分参数直到系统达到最佳控制性能。
3. 微分参数（Derivative Gain，D）：微分参数用于补偿系统的动态误差，主要用于抑制系统响应过程中出现的振荡。
过大或过小的微分参数都会导致系统不稳定。
微分参数的选择需要结合系统响应的快慢来进行调整。
通常情况下，较慢的系统需要较大的微分参数，而较快的系统需要较小的微分参数。
可以通过试验法或经验法来调整微分参数，以便使系统的响应与期望的响应曲线相适应。
4.调节顺序和迭代调节：在调节PID参数时，一般的建议是先从比例参数开始调节，然后再逐步加入积分和微分参数。
调节过程中应根据系统的实际情况进行迭代调节，通过反馈信息和实时数据不断调整参数，使系统的控制性能达到最佳状态。
在迭代调节过程中，可以采用逐步调整法，或者借助自动调节器进行优化。
PID调节
PID调节你要分清用的是什么系统1.在你所用的系统里,P是纯比例,还是比例度,比如ITCC系统,P是比例度,如果P有值而I为0 的话,阀是不会自动动作的,而如果P为比例,那么只要比例有值阀就可以动作了.中文词条名：比例度英文词条名： proportional band又称比例带。
是调节器放大倍数KP的倒数。
是调节器的一个重要参数。
实质上是表示调节阀开度的百分比与被调量偏差变化的百分比的比值。
若比例度古Δ=50%，调节器放大倍数KP为2，即为被调量产生50%的偏差时，调节阀能从全开到全关(或全关到全开)满量程变化。
加大比例度能提高系统稳定性，但静态偏差要增加;反之，能提高系统的精度，但调节过程的振荡程度要增加。
现在的控制系统都选择p为比例度，不是比例系数2.比例是越大作用越强,而比例度是越大作用越弱（百事公司温控器的P都是比例度）,一般温控器P都是比例度，所以概念要搞清,3.ITCC系统当防喘振点超过防喘振线时原来的比例度作用会变成纯的比例作用.所以建议你最好把概念和控制理念结合到一起,至于D是克服之后的,温度液位调节阀设定参数时一般需要加微分.PID中的正反作用是针对：“现场值的变化趋势”与“PID控制输出值变化趋势”之间的关系。
例一：用PID调节器控制恒温炉的炉温。
这是一个典型的反作用调节。
如果炉温下降（现场值下降趋势），我们PID控制输出要增加输出量，来增加功率。
是增加的趋势。
两个趋势相反。
所以，是反作用。
例二：用PID调节器来控制冰库的温度，如果冰库的温度在上升，我们PID调节的输出也要增加，增加制冷的功率。
两个趋势是相同的。
这就是正作用。
我的理解：P 实际值和设定值有偏差时，根据偏差的大小调节阀门的开度大小，偏差大调节的大，偏差小调节的小。
这是随动。
当偏差很小时，P控制的输出就很小，系统要么存在一个稳定的小偏差，要么就来回震荡。
I 实际值和设定值的偏差很小时，在一定时间内计算出小偏差的累积量，然后输出，这就是积分。
pid的逻辑
pid的逻辑
PID（比例-积分-微分）是一种控制系统中常用的调节器。
PID控制的逻辑基于比例、积分和微分三个组成部分，旨在通过调整输出来维持系统的稳定性。
下面是PID控制的基本逻辑：
一、比例（P）：
作用：比例控制基于当前误差的大小，它的输出与误差成正比。
逻辑：如果当前误差大，比例控制会产生更大的调整。
这有助于快速响应系统变化，但可能导致系统的超调。
二、积分（I）：
作用：积分控制关注误差的积累，它的输出与误差的积分成正比。
逻辑：如果系统存在持续的偏差，积分控制将产生一个逐渐增大的输出，以减小系统的稳态误差。
三、微分（D）：
作用：微分控制考虑误差的变化率，它的输出与误差的变化率成正比。
逻辑：如果系统发生急剧变化，微分控制可以减小输出的变化速率，有助于减缓系统的响应，减少超调。
五、总和（PID）：
逻辑：PID控制将比例、积分和微分三个部分的输出进行加权相加，得到最终的控制输出。
作用：PID控制通过综合考虑系统当前状态、历史偏差以及偏差
变化率，使系统更稳定、更快速地响应变化。
PID控制的关键是合理设置比例、积分和微分参数，以适应特定系统的特性。
这些参数的调整可以通过实验、模拟或专业知识来进行。
PID控制广泛用于工业自动化、温度控制、电机控制等领域。
PID参数意义与调整
PID参数意义与调整PID（比例-积分-微分）控制是一种广泛应用于工业控制系统中的常见控制算法。
在PID控制中，调节器根据实时测量值与设定值之间的误差来计算输出信号，并将其送入执行器中，从而使系统的输出变量尽可能接近设定值。
PID控制器中的三个参数分别为比例（P）、积分（I）和微分（D），它们分别用来调整系统的响应速度、稳定性和抗干扰性。
比例参数（P）用于根据当前误差的大小来决定相应的输出信号。
较大的P值会使输出更敏感，但也可能导致系统的稳定性降低，或者引起过冲和振荡。
较小的P值则可能导致系统的响应过慢。
积分参数（I）用于处理系统中的积累误差，即长期偏离设定值的情况。
较大的I值会使系统对积累误差的处理更加敏感，但也可能导致系统的稳定性受到影响，或者引起过冲和振荡。
较小的I值则可能导致系统对积累误差的处理不够灵敏。
微分参数（D）用于根据当前误差的变化率来决定相应的输出信号。
较大的D值会使系统对变化率的响应更加敏感，但也可能导致系统的稳定性降低，或者引起过冲和振荡。
较小的D值则可能导致系统对变化率的响应不够灵敏。
试错法是最常用的调参方法之一，它通过不断调整PID参数，并观察系统的响应，来逐步逼近最佳的参数组合。
该方法需要经验和实践，可能需要多次实验和调整才能找到最佳参数。
经验公式法是基于经验公式来估计PID参数的初始值，然后通过试错法进行进一步的调整。
常用的经验公式包括Ziegler-Nichols法和Chien-Hrones-Reswick法等。
这些公式基于系统的动态响应特性来推导参数的初始值，然后再根据实际情况进行微调。
数学优化法是一种通过数学优化算法来寻找最佳PID参数的方法。
这些算法可以根据系统的数学模型和控制目标，通过迭代计算来找到最佳的参数组合。
常用的数学优化算法包括遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法等。
无论采用哪种调参方法，都需要根据具体的系统和控制要求来选择合适的参数范围。
一般来说，参数的调整应该从小范围开始，逐步逼近最佳值。
PID调节器比例增益、比例度、比例带是不是一回事?
PID调节器比例增益、比例度、比例带是不是一回事?PID调节器的比例增益KP是比是例度δ的倒数，比例度和比例带是等效的。
现在的PID调节器、DCS系统和PLC系统中P大多指以比例增益。
为了便于理解，可以把的比例作用想象为一个双端指针，如图1所示。
支点在中间(相当于100%比例度)，指针两端沿着偏差标尺和输出标尺移动，若测量值与给定值重合时，偏差为零，这就是PID调节器的正常工作点，也就是PID调节器的控制点，不管比例带多大，当PID调节器的输入偏差为零时，输出总是预设的比例偏置值(50%)，输出值在此值上下变化以减小偏差，支点的位置确定了对于一定的偏差变化输出的大小，即支点在中间时测量值变化100%，输出就从0%变化到100%。
将支点向左移，为了使输出变化100%，则测量值变化减小到50%。
也即从设定值-25%～ 25%，同理当支点右移时，测量值已变化100%(即从程-50%～ 50%)，输出变化仅为50%。
从上述可知比例作用就是PID调节器的输出信号与输入信号成比例关系，即：△P=Ke △Pi，即比例调节器就是一个放大倍数(即增益)可调的放大器。
比例增益和比例度都反映了调节器对偏差变化的灵敏度大小。
在电、气动调节器(控制器)中都不用比例增益作为刻度，而是用比例度来刻度的。
比例增益是指输出变化对偏差变化之比。
而比例度则是指调节器的偏差值占输出值变化的百分比。
这两种表示方法互为倒数关系，即：KP=1/δ。
比例增益和比例度的对应关系如图1所示。
图1 PID调节器比例作用示意图图2 比例增益和比例度的对应关系下面举个例子进行说明，某PID调节器用比例作用时，当输入5mA，出从4mA变化到20mA，此时该控制器的比例度和增益如下：δ=(5-4)/(20-4)=6.25%；KP=1/δ=16图3 调节器比例带示意图再谈谈比例带。
图3是一个最常见的过渡过程曲线，图中SP表示设定值；C 表示被调参数的变化。
斜线的带就是比例度δ。
pid调节器工作原理
pid调节器工作原理
PID调节器是一种常用的控制器，用于自动调节系统的输出以
使其接近设定值。
它的工作原理主要包括三个部分：比例、积分和微分。
首先，比例部分根据当前的测量值与设定值之间的差距，计算出一个比例调节量。
比例调节量与差距成正比，即差距越大，比例调节量越大。
这样可以快速地减小差距，但由于比例关系较简单，会使得系统出现超调现象。
接着，积分部分根据过去一段时间内的差距积累计算出一个积分调节量。
积分调节量与差距的积分成正比，即差距积分越大，积分调节量越大。
通过积分部分的作用，可以消除系统的稳态误差，但积分时间过长会导致系统响应速度变慢。
最后，微分部分根据当前的差距变化率计算出一个微分调节量。
微分调节量与差距的微分成正比，即差距变化越快，微分调节量越大。
微分部分可以提高系统的稳定性和响应速度，但过大的微分调节量会引入噪声和振荡。
将比例、积分和微分的调节量相加，即可得到最终的输出信号，用于控制系统的执行器，使系统的输出接近设定值。
PID调节
器根据实际需要，通过调整三个调节参数的数值大小，可以实现不同的控制效果。
总之，PID调节器通过比例、积分和微分三个部分的配合作用，
根据系统的实际情况动态调整输出信号，以实现系统的自动调节和控制。
PID调节器
PID 调节器在机电控制系统中，为了改进反馈控制系统的性能，人们经常选择各种各样的校正装置，其中最简单最通用的是比例—积分—微分校正装置，简称为PID 校正装置或PID 控制器。
这里P 代表比例，I 代表积分，D 代表微分。
（一） 比例控制器（P 调节）在比例控制器中，调节规律是：控制器的输出信号u 与偏差e 成比例。
其方程如下： e K u P = (7.7)式中P K 称为比例增益。
其传递函数表示为P j K s G =)( (7.8)从减小偏差的角度出发，我们应该增加P K ，但是另一方面，P K 还影响系统的稳定性，P K 增加通常导致系统的稳定性下降，过大的P K 往往使系统产生激烈的振荡和不稳定。
因此在设计时必须合理的优化P K ，在满足精度要求下选择适当的P K 值。
增益调整是系统校正与综合时最基本、最简单的方法。
这里，我们主要讨论在单位反馈系统中，应用M 圆的概念来确定开环增益，使系统闭环谐振峰值满足某一期望值。
在乃奎斯特图上，M 圆的轨迹如图7-14所示。
如果r M ＞1，那么从原点画一条到所7-14 M 圆期望的r M 圆的切线，该切线与负轴的夹角为ψ, 如图7-14所示。
根据三角关系，有rr rr r M M M M M 111s i n 222=--=ψ (7.9)图7-15 控制系统由切点P 作负实轴的垂线，该垂线与负实轴的交点为A ，容易证明A 点坐标为（-1，j0）。
考虑图7-15所示的单位反馈系统，确定增益K ，使得闭环系统具有所期望的谐振峰值r M (r M ＞1）。
根据上述M 圆特点，确定增益K 的步骤如下： ① 画出标准化开环传递函数()K j G /ω的乃奎斯特图；② 由原点作直线，使其与负实轴夹角ψ满足r M 1a r c s i n =ψ③ 试作一个圆心在负实轴的圆，使得它既相切于()K j G /ω的轨迹，又相切于直线PO ；④ 由切点P 作负实轴的垂线，交负实轴于A 点；⑤ 为使试作的圆相应于所期望的r M 圆，则A 点坐标应为（-1，j0）；⑥ 所希望的增益K 应使点A 坐标调整到（-1，j0），因此K ＝1/OA 。
调节器的PID调节规律及其对过渡过程的影响
调节器的PI D调节规律及其对过渡过程的影响一．P ID各参数的作用先谈谈比例作用P, 比例调节器实际上就是个放大倍数可调的放大器，即:△P=Kce式中:Kc---比例增益，Kc既可大于1，也可小于1；e---调节器的输入，也就是测量值与给定值之差，又称为偏差。
要说明的是，对于大多数调节器而言，都不采用比例增益Kc作为刻度，而是用比例度来刻度，即δ=1／Kc*100%.也就是说比例度与调节器的放大倍数的倒数成比例；调节器的比例度越小，它的放大倍数越大，它把偏差放大的能力越大，反之亦然。
明白了上述关系，在参数整定中，就可知道比例度越大，调节器的放大倍数越小，被控温度曲线越平稳，比例度越小，调节器的放大倍数越大，被控温度曲线越波动。
比例调节有个缺点，就是会产生余差，要克服余差就必须引入积分作用。
再谈谈积分作用I，调节器的积分作用就是为了消除自控系统的余差而设置的。
所谓积分，就是随时间进行累积的意思，即当有偏差输入e存在时，积分调节器就要将偏差随时间不断累积起来，也就是积分累积的快慢与偏差e的大小和积分速度成正比。
只要有偏差e存在，积分调节器的输出就要改变，也就是说积分作用总是起作用的，只有偏差不存在时，积分才会停止。
积分时间T i是积分速度I的倒数(Ti=1/I)，积分时间长，积分速度就小，即偏差随时间累积的速度就小。
调节器的积分单位，有的是按“分／重复”刻度，称为积分时间；有的则用“次数／分”刻度，称为积分增益。
它们互为倒数关系。
要记住的是:增加积分时间或降低积分增益，会使积分作用强度降低，反之亦然。
积分调节很少单独使用，通常与比例调节一起使用。
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PID调节器中比例、积分、微分各自的作用
理工学科
专业回答
百度知道教育4 团队下個ID我們再見2015-07-22 10:38
在PID调节中，比例作用是依据偏差的大小来动作的，在调节阀系统中起着稳定被调参数的作用；积分作用是依据偏差是否存在来动作的，在系统中起着消除余差的作用；微分作用是依据偏差变化速度来动作的，在系统中起着超前调节的作用。
1）比例调节规律的作用
偏差一出现就能及时调节，但调节作用同偏差量是成比例的，调节终了会产生静态偏差（简称静差）。
Kp增大有利于减小静差，但Kp增加太大，将导致系统超调增加，稳定性变坏，甚至使系统产生振荡。
2）积分调节规律的作用
只要有偏差，就有调节作用，直到偏差为零，因此它能消除偏差。
但积分作用过强，又会使调节作用过强，引起被调参数超调，甚至产生振荡。
3）微分调节规律的作用
根据偏差的变化速度进行调节，因此能提前给出较大的调节作用，大大减小了系统的动态偏差量及调节过程时间。
但微分作用过强，又会使调节作用过强，引起系统超调和振荡。
（另一种表达方式：微分系数的作用是加快系统的响应，对偏差量的变化做出响应，按偏差量趋向进行控制，把偏差消灭在萌芽状态之中，使超调小，稳定性增加，但对扰动的抑制能力减弱。
）
这三种调节规律的调整原则是：就每一种调节规律而言，在满足生产要求的情况下，比例作用应强一些，积分作用应强一些，微分作用也应强一些。
当同时采用这三种调节规律时，三种调节作用都应适当减弱，且微分时间一般取积分时间的1/4~1/3。
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2011-04-28 21:53 提问者采纳
PID是英文单词比例（Proportion），积分（Integral），微分（Differential coefficient）的缩写。
PID调节实际上是由比例、积分、微分三种调节方式组成，它们各自的作用如下：
比例调节作用：是按比例反应系统的偏差，系统一旦出现了偏差，比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。
比例作用大，可以加快调节，减少误差，但是过大的比例，使系统的稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。
积分调节作用：是使系统消除稳态误差，提高无差度。
因为有误差，积分调节就进行，直至无差，积分调节停止，积分调节输出一常值。
积分作用的强弱取决与积分时间常数Ti，
Ti越小，积分作用就越强。
反之Ti大则积分作用弱，加入积分调节可使系统稳定性下降，动态响应变慢。
积分作用常与另两种调节规律结合，组成PI调节器或PID调节器。
微分调节作用：微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除。
因此，可以改善系统的动态性能。
在微分时间选择合适情况下，可以减少超调，减少调节时间。
微分作用对噪声干扰有放大作用，因此过强的加微分调节，对系统抗干扰不利。
此外，微分反应的是变化率，而当输入没有变化时，微分作用输出为零。
微分作用不能单独使用，需要与另外两种调节规律相结合，组成PD或PID控制器。
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发布评论
2013-12-12 08:31LJT151
回复panyu76：这样的解释很是通俗易懂回复
2013-5-16 13:31Ӵ_Q
这位老师答得真好：）回复
2013-5-3 13:29love天漫
回答的好专业，厉害！回复
2013-4-16 16:19shenjianhua005
谢谢楼主的回答(=^ ^=)回复
2013-1-10 03:30litao1189
答得太好了，怒赞^ω^回复
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panyu76 | 四级采纳率53%
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其他1条回答
2011-04-28 18:54 sxtqwlx | 一级
p是比例项是输入输出比例的放大倍数。
i是消除静态误差的。
D是管提前量的
你这答案太有用了，大赞呐~回复
2012-8-13 13:50766628305
所说的微分的作用我也能理解一点，但怎么都融不到我上面的理解上去。
“在P作用阶段，偏差变化较快，此时微分作用较明显；到积分作用阶段，偏差变化的就比较慢了，此时微分的作用效果变的不明显了。
这样理解微分作用可以吗？回复
766628305
我对PI的理解是这样的：P和I在不同的调节过程的作用程度是不一样，比如在起始偏差较大的情况下，P起主要作用，可以非常迅速的减小偏差，此时由于积累不够，I的作用并不明显；在经过一段时间调节之后，偏差变小，P的作用变的很弱，而I经过时间的积累开始发挥主要的调节作用；也就是说P和I的调节可以简单的认为具有一定的时效性。
回复
2012-7-3 10:59panyu76
回复lijiawun：关于P的通俗理解，我的是这样：P相当于y=Kx中的K，试想一下，要想让Y=100，（X从1开始递增）是不是K越大就，就越容易在X很小的时候实现啊，关于I ，就是相对于P而言，刚刚的一条直线斜率K很大，那么很容易过了目标值100以后，收不回来，（相当于冲刺之后收不住脚），这样就会来回震荡啦，加上I之后可以达到慢慢调节的目的，也就是减小误差啦。
希望对你有帮助。
回复
2012-7-3 10:59panyu76
回复lijiawun：跟现在的工作环境有关，看你的领导想让你做成什么样的产品了，其实大家水平都查不多，要想真正掌握点东西，还需要努力！回复
2012-6-20 12:57lijiawun
讲的不通俗，多少有点启发。
谢谢。
想自学点专业Plc知识，在中国怎么就这么难？。