【正文】 機(jī)械維護(hù)可能是主要的費(fèi)用，并在對(duì)輸入信號(hào)的機(jī)械反應(yīng)里以。 避免不可缺少的時(shí)間段高于或低于預(yù)設(shè)值。 整定函數(shù)，知道 PV 已經(jīng)進(jìn)入可控制的區(qū)域。關(guān)于理想 PID 實(shí)施的一個(gè)普遍問(wèn)題不可缺少的終了。 根據(jù)不同的性能準(zhǔn)則環(huán)，還有其他公式對(duì)系統(tǒng)是可提供的。 而最佳的控制值更難以發(fā)現(xiàn)。 數(shù)學(xué) PID 環(huán)路調(diào)節(jié)在系統(tǒng)里引起一個(gè)推動(dòng)，然后根據(jù)被控制的系統(tǒng)的頻率響應(yīng)設(shè)計(jì) PID 環(huán)標(biāo)準(zhǔn)值。這些軟件自動(dòng)收集數(shù)據(jù)，構(gòu)建過(guò)程模型，并且建立最佳的調(diào)節(jié)方式。 Kc 和 Pc用來(lái)象顯示的那樣設(shè)定目標(biāo)值： 控制類型 Kp Ki Kd P Kc PI Kc Kp /Pc PID Kc 2Kp / Pc KpPc / 8 PID 調(diào)節(jié)軟件 現(xiàn)在大多數(shù)的現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備自動(dòng)控制環(huán)不再使用以上介紹的各種手工計(jì)算方法。如同在上面的方法內(nèi)， I 和 D 常數(shù)開始時(shí)先被置零。 和 納撒尼爾 快速 PID 環(huán)路調(diào)諧通常越過(guò)微小擾動(dòng)并且能更迅速地達(dá)到給定值；但是，一些系統(tǒng)不能承受超調(diào)，這時(shí)，采用超調(diào)閉環(huán)系統(tǒng)是有必要的，這個(gè)要求 P 值 確定為引起系統(tǒng)擺動(dòng)的 P 值 的一半。最后，增加 I 值，如果需要的話，直到那些環(huán)在負(fù)荷擾動(dòng)之后可迅速到達(dá)給定值。 然后增加 D 直到過(guò)程補(bǔ)償在足夠的時(shí)間內(nèi)是正確的。 手工調(diào)節(jié) 如果系統(tǒng)必須保持在線，一種協(xié)調(diào)方法把積分 和微分時(shí)間常數(shù)置 零。 CohenCoon 良好的過(guò)程模型 一些運(yùn)算，脫機(jī)的方法。在下載之前，允許模擬。在線或脫機(jī)的方法。 過(guò)程干擾，一些反復(fù)試驗(yàn)，非常良好的協(xié)調(diào)。 需要有經(jīng)驗(yàn)的人員。 選擇一種協(xié)調(diào)方法 方法 優(yōu)勢(shì) 不利條件 手工協(xié)調(diào) 沒(méi)有數(shù)學(xué)要求。 方法的選擇基本依賴于控制環(huán)是否可以協(xié)調(diào)，以及系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。最有效的方法一般與某種形式的過(guò)程模型的發(fā)展有關(guān)，然后選擇的 P,I 和基于動(dòng)態(tài)模型參數(shù)的 D。這部分為環(huán)路調(diào)諧描述了一些傳統(tǒng)的手工方法。通常，過(guò)程要求穩(wěn)定，不可因?yàn)檫^(guò)程條件和給定值的任何變化而擺動(dòng)。一些過(guò)程不允許在設(shè)定值以外易變的過(guò)程超限，如果發(fā)生了，將是不安全的。控制環(huán)的協(xié)調(diào)根據(jù)那些期望控制過(guò)程的最佳值來(lái)調(diào)整它的控制參數(shù)。 Kd 越大時(shí)，越容易超調(diào)，但是不同擾動(dòng)區(qū)域的信號(hào)噪音的瞬態(tài)響應(yīng)可能導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。在達(dá)到穩(wěn)態(tài)之前，在瞬態(tài)響應(yīng)期間組合的任何誤差必須分開。過(guò)大的比例增益會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定乃至崩潰。但是，信號(hào)噪音對(duì)偏差值非常敏感，而且如果噪音和微分度足夠大的話，將使系統(tǒng)變得不穩(wěn)定。 微分值計(jì)算如下： 18 圖 4. Kd 變化時(shí)的反應(yīng)曲線 Dout:微分輸出值 Kd:微分 時(shí)間常數(shù)，協(xié)調(diào)參數(shù) e:偏差 =SPPV t:時(shí)間或瞬時(shí)時(shí)間（當(dāng)前的） 微分作用減緩了控制器輸出的變化率，這種效果最接近于控制器的給定值。 微分值 過(guò)程偏差的變化率通過(guò)超時(shí)錯(cuò)誤的斜率來(lái)計(jì)算（即它第一個(gè)關(guān)于調(diào)節(jié)的微分），并增加由微分時(shí)間常數(shù) Kd引起的變化的速率。然而，因?yàn)榉e分從過(guò)去的積累誤差作出反應(yīng)，引起當(dāng)前的值越過(guò)設(shè)定值（跨過(guò)設(shè)定值向其它方向改變）。積累的誤差通過(guò)積分調(diào)節(jié)后再作用于輸出。 17 積分值 積分值的大小與偏差的大小及持續(xù)時(shí)間成正比。 缺少擾動(dòng)的情況下，純粹的比例控制不能完全解決問(wèn)題，但是將保留從過(guò)程中獲得的具有比例增益的功能的穩(wěn)態(tài)偏差。如果比例增益太高，系統(tǒng)將變得不穩(wěn)定。 比例度計(jì)算如下： Pout:比例度 Kp：比例系數(shù)，協(xié)調(diào)參數(shù)。 比例度 比例度是根據(jù)當(dāng)前的錯(cuò)誤值而做出的變動(dòng)。 PID 控制是根據(jù)它的三個(gè)參數(shù)而命名的，三參數(shù)結(jié)合起來(lái)就形成控制參數(shù)。 控制器理論 16 注釋：這部分描述 PID 控制器理想平行或非相互作用的形式。汽車游覽控制就是一個(gè)自 動(dòng)化的過(guò)程控制的例子。 理論上，控制器能用來(lái)控制可測(cè)量對(duì)象，以及可以影響偏差的輸出、輸入標(biāo)準(zhǔn)值的所有過(guò)程參數(shù)。除主過(guò)程以外，其他的對(duì)擾動(dòng)有影響的過(guò)程可以用來(lái)抑制擾動(dòng)或?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)值的改變。為有效的控制系統(tǒng)選擇正確的參數(shù)被稱為整定控制器。輸出值將在期望值或一常量周圍擺動(dòng)，甚至破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性。當(dāng)偏差小時(shí)而做了一個(gè)大變動(dòng)，相當(dāng)于一個(gè)大的調(diào)整控制器，會(huì)導(dǎo)致超調(diào)。當(dāng)它幾乎正確時(shí)， PID 控制器的積分作用就是起著逐漸調(diào)整溫度的作用。作為一個(gè)控制器，在確定溫度給定 值后，就可以粗略決定改變閥門位置多少，以及怎樣改變偏差值?？刂破鞯妮敵鰧?duì)象和過(guò)程的輸入對(duì)象稱為控制參數(shù)。 感覺(jué)水溫就是對(duì)過(guò)程值或變量的測(cè)量?；诖怂麄?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)控制行為：用冷水龍頭調(diào)整過(guò)程。 1． 控制環(huán)基礎(chǔ) 一個(gè)關(guān)于控制環(huán)類似的例子就是保持水在理想溫度，涉及到兩個(gè)過(guò)程，冷、熱水的混合。積分作用的缺乏可以防止系統(tǒng)根據(jù)控制目標(biāo)而達(dá)到它的目標(biāo)值。在控制系統(tǒng)中存在 P,PI,PD,PID 調(diào)節(jié)器。 一些應(yīng)用可能只需要運(yùn)用一到兩種方法來(lái)提供適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)控制?？刂破鞯捻憫?yīng)可以被認(rèn)為是對(duì)系統(tǒng)偏差的響應(yīng)。這三種控 制的結(jié)合可用來(lái)調(diào)節(jié)過(guò)程系統(tǒng)，例如調(diào)節(jié)閥的位置，或者加熱系統(tǒng)的電源調(diào)節(jié)。 PID 控制器算法涉及到三個(gè)部分：比例，積分，微分。 Handbook: Process Control. Radnor, Pennsylvania: Chilton Book Company, 2029. ISBN 0801982421. Van, Doren, Vance J. (July 1, 2020). Loop Tuning Fundamentals. Control Engineering. Red Business Information. Sellers, David. An Overview of Proportional plus Integral plus Derivative Control and Suggestions for Its Successful Application and Implementation (PDF). Retrieved on 20200505. 14 Articles, Whitepapers, and tutorials on PID control Graham, Ron (10/03/2020). FAQ on PID controller tuning. Retrieved on 20200505. PID 控制器 Wikipedia，免費(fèi)百科全書 比例積分微分控制器（ PID 調(diào)節(jié)器）是一個(gè)控制環(huán)，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)里的反饋機(jī)制。 however, some systems cannot accept overshoot, in which case an overdamped closedloop system is required, which will require a P setting significantly less than half that of the P setting causing oscillation. Effects of increasing parameters Parameter Rise Time shootSettling Time . Error Kp Decrease Increase Small Change Decrease Ki Decrease Increase Increase Eliminate Kd Small Decrease Decrease Decrease None –Nichols method Another tuning method is formally known as the Ziegler–Nichols method, introduced by John G. Ziegler and Nathaniel B. Nichols. As in the method above, the I and D gains are first set to zero. The P gain is increased until it reaches the critical gain Kc at which the output of the 9 loop starts to oscillate. Kc and the oscillation period Pc are used to set the gains as shown: Ziegler–Nichols method Control Type Kp Ki Kd P Kc PI Kp /Pc PID Kc 2Kp / Pc KpPc / 8 PID tuning software Most modern industrial facilities no longer tune loops using the manual calculation methods shown above. Instead, PID tuning and loop optimization software are used to ensure consistent results. These software packages will gather the data, develop process models, and suggest optimal tuning. Some software packages can even develop tuning by gathering data from reference changes. Mathematical PID loop tuning induces an impulse in the system, and then uses the controlled system39。s shower water at the ideal temperature, which typically involves the mixing of two process streams, cold and hot water. The person feels the water to estimate its temperature. Based on this measurement they perform a control action: use the cold water tap to adjust the process. The person would repeat this inputoutput control loop, adjusting the hot water flow until the process temperature stabilized at the desired value. Feeling the water temperature is taking a measurement of the process value or process variable (PV). The desired temperature is called the setpoint (SP). The output from the controller and input to the process (the tap position) is called the manipulated variable (MV). The difference between the measurement and the setpoint is the error (e), too hot or too cold and by how a controller, one decides roughly how much to change the tap position (MV) after one determines the temperature (PV), and therefore the error. This first estimate is the equivalent of the proportional action of a PID controller. The integral action of a PID controller can be thought of as gradually adjusting the temperature when it is almost right. Derivative action can be thought of as noticing the water temperature is getting hotter or colder, and how fast, and taking that into account when deciding how to adjust the a change that is too large when the error is small is equivalent to a high gain controller and will lead to overshoot. If the controller w