【正文】 比例積分作用；PP——比例作用；PI——積分作用。如果微分時(shí)間太大，雖然微分作用強(qiáng)，超前的作用有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但是微分時(shí)間太大，增益過(guò)大，反而會(huì)降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。按照如下步驟可獲得所期望的響應(yīng)：(1) 獲得開(kāi)環(huán)反應(yīng)，并確定需要改進(jìn)的物理量(2) 增加比例控制，以改善上升時(shí)間(3) 增加微分控制，以改善超調(diào)(4) 增加積分控制，消除穩(wěn)態(tài)誤差(5) 調(diào)整Kp，Ki，Kd 每個(gè)參數(shù)直到獲得所需的系統(tǒng)響應(yīng)?！》€(wěn)定性如果PID控制器參數(shù)（增益的比例，積分和微分項(xiàng)）選擇不當(dāng)，控制過(guò)程的輸入可以是不穩(wěn)定的，其輸出發(fā)散，有或沒(méi)有振蕩，并僅限于飽和或機(jī)械破損。42　　光伏時(shí)間圖，為三KD值（KP和KI保持不變）過(guò)程偏差的導(dǎo)數(shù)是通過(guò)確定坡度誤差隨時(shí)間變化速率乘以這個(gè)由微分增益計(jì)算。自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)教程。北京：北京航天航空大學(xué)出版社，2001。參考文獻(xiàn)［1］ 楊樂(lè)平，李海濤等。在PID控制器的積分是瞬時(shí)誤差隨時(shí)間累積的偏移的總和給出應(yīng)該被糾正之前?！”壤e分微分控制器系數(shù)的設(shè)置PID 控制規(guī)律是一種較理想的控制規(guī)律，它在比例的基礎(chǔ)上引入積分，可以消除余差，再加入微分作用，又能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 P、I、D控制算法選擇一般性原則：（1） 當(dāng)廣義過(guò)程控制通道時(shí)間常數(shù)較大或容量之后較大時(shí)，入溫度、成分、PH值等控制過(guò)程，應(yīng)引入微分調(diào)節(jié)；如果工藝容許有穩(wěn)態(tài)誤差，可選擇用PD控制；若工藝要求無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差，應(yīng)選用PID控制。　積分調(diào)節(jié)作用積分調(diào)節(jié)作用是隨著時(shí)間積累才逐漸增強(qiáng)的，控制動(dòng)作緩慢，控制不及時(shí)，產(chǎn)生了一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的滯后，是系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低。積分作用稍慢于比例作用，但最終可以消除偏差。其響應(yīng)曲線如圖35 所示。還可以通過(guò)開(kāi)關(guān)選擇對(duì)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)或者閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行仿真。LABVIEW也有傳統(tǒng)的程序調(diào)試工具，如設(shè)置斷點(diǎn)、以動(dòng)畫方式顯示數(shù)據(jù)及其子程序（子VI）的結(jié)果、單步執(zhí)行等等，便于程序的調(diào)試。微分控制在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。它是微機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。總得來(lái)說(shuō)，PID控制包括PI和PD的控制，它就是根據(jù)系統(tǒng)誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。通過(guò)對(duì)各種控制器作用下，對(duì)線性控制對(duì)象，階躍輸入的響應(yīng)曲線分析，從而得到各個(gè)階躍響應(yīng)特性。這樣費(fèi)時(shí)費(fèi)力，能滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的需求。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差[6]。閉環(huán)控制系統(tǒng)有正反饋和負(fù)反饋，若反饋信號(hào)與系 統(tǒng)給定值信號(hào)相反，則稱為負(fù)反饋，若極性相同，則稱為正反饋，一般閉環(huán)控制系統(tǒng)均采用負(fù)反饋，又稱負(fù)反饋控制系統(tǒng)[7]。VIEW開(kāi)發(fā)平臺(tái)編制的程序稱為虛擬儀器程序如圖21，簡(jiǎn)稱VI。其階躍信號(hào)的響應(yīng)曲線如圖32所示。因此，調(diào)節(jié)器有差即動(dòng)，無(wú)差則停?！”壤e分微分（PID）控制具有比例(P)、積分(I)、微分（D）三種調(diào)節(jié)規(guī)律的調(diào)節(jié)器，簡(jiǎn)稱為PID 調(diào)節(jié)器。因此在比例微分調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，由于微分作用的加入，比例系數(shù)可以調(diào)整小一些。積分能在比例的基礎(chǔ)上消除余差，它適用于控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、被控參數(shù)不允許有余差的場(chǎng)合。具體標(biāo)準(zhǔn)命令跟蹤包括上升時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間。同時(shí)，中分化信號(hào)放大噪聲，這個(gè)術(shù)語(yǔ)在控制器是在高度敏感的噪聲誤差項(xiàng)，并能導(dǎo)致流程如果噪聲和微分增益足夠大，變得不穩(wěn)定。新型PID控制及其應(yīng)用。圖形化編程語(yǔ)音LABVIEW及環(huán)境及其開(kāi)放性。這樣的電路稱為相位超前補(bǔ)償器。其他進(jìn)程必須減少在達(dá)到一個(gè)新的設(shè)定點(diǎn)所消耗的能量?！”壤⒎挚刂破飨禂?shù)的設(shè)置微分具有超前作用，對(duì)于具有容量滯后的控制通道，引入微分參與控制，在微分項(xiàng)設(shè)置得當(dāng)?shù)那闆r下，對(duì)于提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)，有著顯著效果。積分控制（Ki），將消除穩(wěn)態(tài)誤差的影響，但可能使瞬態(tài)響應(yīng)變得更糟。PID 調(diào)節(jié)器是比例、積分、微分控制器控制作用的綜合。積分調(diào)節(jié)規(guī)律可用下式表述： （41）式中： ki——積分系數(shù)；Ti——積分時(shí)間。如果把比例系數(shù)Kp 設(shè)為300、積分系數(shù)Ki 設(shè)為300、微分系數(shù)Kd 設(shè)為5，則響應(yīng)曲線如圖33所示。用戶可以利用控制模版和工具模版加入輸入控制器和輸出指示器框圖程序的設(shè)計(jì)主要是對(duì)節(jié)點(diǎn)、數(shù)據(jù)端口和連線的設(shè)計(jì)程序調(diào)試，排除程序執(zhí)行過(guò)程中可能遇到的錯(cuò)誤前面板的設(shè)計(jì)框圖程序的設(shè)計(jì)程序調(diào)試圖21　虛擬儀器程序　　PID階躍響應(yīng)的LABVIEW程序設(shè)計(jì)　前面板設(shè)計(jì)前面板是VI的交互式用戶界面，外觀和功能都類似于傳統(tǒng)儀器面板，用戶的輸入數(shù)據(jù)通過(guò)前面板傳遞給框圖，計(jì)算和分析也在前面板上以數(shù)字、圖標(biāo)、表格等各種不同方式顯示出來(lái)。比如人就是一個(gè)具有負(fù)反饋 的閉環(huán)控制系統(tǒng)，眼睛便是傳感器，充當(dāng)反饋，人體系統(tǒng)能通過(guò)不斷的修正最后作出各種正確的動(dòng)作。對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡(jiǎn)稱有差系統(tǒng)。特別是在高品質(zhì)的運(yùn)動(dòng)控制專用DSP 出現(xiàn)后，使得在線實(shí)現(xiàn)PID 參數(shù)自整定技術(shù)日益成熟。并總結(jié)出PID調(diào)整Kp，Ki，Kd參數(shù)的一般順序。而LABVIEW有一個(gè)比較大的函數(shù)庫(kù)，包括數(shù)據(jù)采集、串口控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，等等[1]。在這種控制中要求系統(tǒng)能夠根據(jù)被測(cè)參數(shù)，環(huán)境及原材料的成本的變化而自動(dòng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)隨時(shí)處于最佳狀態(tài)。這樣，即便誤差很小，積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大，它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖如圖13所示圖13　　閉環(huán)控制系統(tǒng)方框圖2　　LABVIEW程序設(shè)計(jì)　LABVIEW程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介用LAB LABVIEW是一種程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，由美國(guó)國(guó)家儀器（NI）公司研制開(kāi)發(fā)的，類似于C和BASIC開(kāi)發(fā)環(huán)境，但是LABVIEW與其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的顯著區(qū)別是：其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都是采