pid演算法的控制原理

Ⅰ 什麼是「PID演算法」

「PID演算法」在過程式控制制中，按偏差的比例（P）、積分（I）和微分（D）進行控制的PID控制器（亦稱PID調節器）是應用最為廣泛的一種自動控制器。

它具有原理簡單，易於實現，適用面廣，控制參數相互獨立，參數的選定比較簡單等優點；而且在理論上可以證明，對於過程式控制制的典型對象──「一階滯後+純滯後」與「二階滯後+純滯後」的控制對象，PID控制器是一種最優控制。

PID調節規律是連續系統動態品質校正的一種有效方法，它的參數整定方式簡便，結構改變靈活（PI、PD、…）。

控制點包含三種比較簡單的PID控制演算法，分別是：增量式演算法，位置式演算法，微分先行。 這三種PID演算法雖然簡單，但各有特點，基本上能滿足一般控制的大多數要求。

PID增量式演算法

離散化公式：

△u(k)= u(k)- u(k-1)

△u(k)=Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd[e(k)-2e(k-1)+e(k-2)]

進一步可以改寫成

△u(k)=Ae(k)-Be(k-1)+Ce(k-2)。

Ⅱ PID的計算公式

PID的增量型公式：

PID=Uk+KP*【E(k)-E(k-1)】+KI*E(k)+KD*【E(k)-2E(k-1)+E(k-2)】

PID演算法具體分兩種：一種是位置式的 ，一種是增量式的。

位置式PID的輸出與過去的所有狀態有關，計算時要對e（每一次的控制誤差）進行累加，這個計算量非常大，而明顯沒有必要。而且小車的PID控制器的輸出並不是絕對數值，而是一個△，代表增多少，減多少。換句話說，通過增量PID演算法，每次輸出是PWM要增加多少或者減小多少，而不是PWM的實際值。所以明白增量式PID就行了。

PID控制原理：

本系統通過擺桿（輥）反饋的位置信號實現同步控制。收線控制採用實時計算的實際卷徑值，通過卷徑的變化修正PID前饋量，可以使整個系統准確、穩定運行。

PID系統特點：

1、主驅動電機速度可以通過電位器來控制，把S350設置為SVC開環矢量控制，將模擬輸出端子FM設定為運行頻率，從而給定收卷用變頻器的主速度。

2、收卷用S350變頻器的主速度來自放卷（主驅動）的模擬輸出埠。擺桿電位器模擬量

信號通過CI通道作為PID的反饋量。S350的頻率源採用主頻率Ⅵ和輔助頻率源PID疊加的方式。通過調整運行過程PID參數，可以獲得穩定的收放卷效果。

3、本系統啟用邏輯控制和卷徑計算功能，能使系統在任意卷徑下平穩啟動，同時兩組PID參數可確保生產全程擺桿控制效果穩定。

Ⅲ 我想學習PID控制

所謂PID指的是Proportion-Integral-Differential。翻譯成中文是比例-積分-微分。
記住兩句話：
1、PID是經典控制（使用年代久遠）
2、PID是誤差控制（）
對液壓泵轉速進行控制除PLC外還要：
1、變頻器-作為電機驅動；2、差動變壓器-作為輸出反饋。
PID怎麼對誤差控制，聽我細細道來：
所謂「誤差」就是命令與輸出的差值。比如你希望控制液壓泵轉速為1500轉（「命令電壓」=6V），而事實上控制液壓泵轉速只有1000轉（「輸出電壓」=4V），則誤差: e=500轉（對應電壓2V）。如果泵實際轉速為2000轉，則誤差e=-500轉（注意正負號）。
該誤差值送到PID控制器，作為PID控制器的輸入。PID控制器的輸出為：誤差乘比例系數Kp+Ki*誤差積分+Kd*誤差微分。
Kp*e + Ki*∫edt + Kd*（de/dt） （式中的t為時間，即對時間積分、微分）
上式為三項求和（希望你能看懂），PID結果後送入電機變頻器或驅動器。
從上式看出，如果沒有誤差，即e=0，則Kp*e=0；Kd*（de/dt）=0；而Ki*∫edt 不一定為0。三項之和不一定為0。
總之，如果「誤差」存在，PID就會對變頻器作調整，直到誤差=0。

Ⅳ PID整定的口訣是什麼

PID參數整定口訣：

參數整定找最佳，從小到大順序查

先是比例後積分，最後再把微分加

曲線振盪很頻繁，比例度盤要放大

曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳

曲線偏離回復慢，積分時間往下降

曲線波動周期長，積分時間再加長

曲線振盪頻率快，先把微分降下來

動差大來波動慢，微分時間應加長

理想曲線兩個波，前高後低四比一

一看二調多分析，調節質量不會低

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還有另一首簡化版的口訣：

參數整定尋最佳，從大到小順次查。

先是比例後積分，最後再把微分加。

曲線振盪很頻繁，比例度盤要放大。

曲線漂浮繞大彎，比例度盤往小扳。

曲線偏離回復慢，積分時間往下降。

曲線波動周期長，積分時間再加長。

理想曲線兩個波，調節過程高質量。

這是一首用經驗法進行PID參數工程整定的口訣，該口訣流傳至今已有幾十年了！其最早出現在1973年11月出版的《化工自動化》一書中。

上面的口訣大多是以該口訣作為藍本進行了補充和改編而來的。

如:「 曲線振盪頻率快，先把微分降下來，動差大來波動慢。微分時間應加長。」還有的加了:「 理想曲線兩個波，前高後低4比1，一看二調多分析，調節質量不會低。」等等。

Ⅳ PID控制器具體工作原理

這些都是自動控制系統所涉及的概念。
1、首先說明，PID調節單元接收與輸出的都是電信號；
2、自動控制技術，綜合了【給定單元】、【調節單元】、【輸出與執行單元】、【測量單元】、【反饋單元】等，基本原理是：給定單元提供設定控制目標，調節單元比較給定與反饋信號的差別並進行PID運算（比例、積分、微分）最後輸出控制信號，輸出與執行單元指用前面的控制信號轉換為實際設備的物理量輸出，測量單元檢測物理量實際值，反饋單元將檢測到的信號進行處理轉換再反饋到調節單元，如此構成【閉環】自動調節控制系統；
3、物理量-電量的轉換是在測量單元完成的，電量-物理量的轉換是在輸出與執行單元完成的；
4、結合實例就說來話長了，恐怕要給你一篇論文啦，呵呵，即便是要講清楚PID調節器，也要上千字才行啊。
補充：
各個單元都可以求出【傳遞函數】，須用到【拉普拉斯變換】的知識。
傳遞函數的作用就是從物理事物建立起相應的【數學模型】，然後通過數學手段去分析、研究它。

Ⅵ PID 控制演算法

首先看自動控制原理的PID表達式，然後看懂離散表達式，不要看網上的PID程序，然後根據離散表達式自己就可以寫出程序。網上的PID控制大部分都是用結構函數寫的，看不太懂。

Ⅶ 自動控制 PID

在現在的在工業自動化控制系統中，最為常見的是由PID控制變頻器，來控制電動機頻率的改變從而實現速度控制。但企業在生產中，往往需要有精密穩定的壓力、溫度、流量、液位或轉速，以此作為保證產品質量、提高生產效率、滿足工藝要求的前提，這就要用到變頻器的 PID 控制功能，從而實現對被控量的時時控制，以此來實現更為准確自動控制。以下簡單介紹PID控制應用方法。
一、PID的工作原理
由於來自外界的各種擾動不斷產生，要想達到現場控制參數值保持穩定，控製作用就必須不斷地進行。若擾動出現使得現場控制參數值發生變化，現場檢測元件就會將這種變化記錄並傳送給PID控制器，改變過程變數值（以下簡稱PV值），經變送器送至PID控制器的輸入端，並與其給定值（以下簡稱SP值）進行比較得到偏差值（以下簡稱e值），調節器按此偏差並以我們預先設定的整定參數控制規律（將在第三節PID演算法中詳細推導與分析）發出控制信號，去改變調節器的開度，使調節器的開度增加或減少，從而使現場控制參數值發生改變，並趨向於給定值（SP值），以達到控制目的。
二、PID被控參數的選定
選擇被控參數是控制方案設計中的重要一環，對於穩定生產、提高產品的產量、質量等都具有決定性的意義。若被控參數選擇不當，則無論組成什麼樣的控制系統，選用多麼先進的過程檢測控制設備，均不會達到預期的控制效果。
因為影響控制參數值變化的擾動很多，並非所有擾動都必須加以控制，所以正確選定被控參數，顯得尤為重要。選擇被控參數要根據生產工藝要求，深入分析生產工藝過程，找出對產品的產量、質量、安全生產等具有決定性作用，能較好反映工藝生產狀態變化的參數，而這些參數又是人工控制難以滿足要求。
在實際應用中，PID參數的選擇並不是唯一的，更不是隨意的，要通過對過程特性進行深入分析，才能做出的正確選擇。
下面是選取被控參數的一般原則：
1、選擇對產品的產量、質量、安全生產等具有決定性作用的、可直接測量的工藝參數作為被控參數。
2、當不能用直接參數作為被控參數時，應該選擇一個與直接參數有線性單值函數對應關系的間接參數作為被控參數。
3、被控參數必須具有足夠高的靈敏度。
4、被控參數的選取，必須考慮工藝過程的合理性和所用儀表的性能。

Ⅷ pid通俗易懂的解釋是什麼

PID是一種很常見的控制演算法。在工程實際中，應用最為廣泛的調節器控制規律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調節。它以其結構簡單、穩定性好、工作可靠、調整方便而成為工業控制的主要技術之一。

其中P意為比例，I意為積分，D意為微分。

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Pid的控制原理：

1、比例環節

比例控製作用的大小除與偏差有關之外，還取決於比例系數的大小。比例系數越小，控製作用越小，系統響應越慢。反之，比例系數越大，控製作用越強，則系統響應越快。

2、積分環節

積分環節的作用，主要用於消除靜差提高系統的無差度。積分作用的強弱，取決於積分時間常數Ti，Ti越大積分作用越弱，反之則積分作用越強。

3、微分環節

微分環節的作用能反映偏差信號的變化趨勢（變化速率），且可以在偏差信號的值變得太大之前，在系統中引入一個有效的早期修正信號，從而加快系統的動作速度，從而達到減小調節時間的效果。

積分控製作用的引入雖然可以消除靜差，但是降低了系統的響應速度，特別是對於具有較大慣性的被控對象，用PI控制器很難得到很好的動態調節品質，系統會產生較大的超調和振盪。