pid算法的控制原理

Ⅰ 什么是“PID算法”

“PID算法”在过程控制中，按偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）进行控制的PID控制器（亦称PID调节器）是应用最为广泛的一种自动控制器。

它具有原理简单，易于实现，适用面广，控制参数相互独立，参数的选定比较简单等优点；而且在理论上可以证明，对于过程控制的典型对象──“一阶滞后+纯滞后”与“二阶滞后+纯滞后”的控制对象，PID控制器是一种最优控制。

PID调节规律是连续系统动态品质校正的一种有效方法，它的参数整定方式简便，结构改变灵活（PI、PD、…）。

控制点包含三种比较简单的PID控制算法，分别是：增量式算法，位置式算法，微分先行。 这三种PID算法虽然简单，但各有特点，基本上能满足一般控制的大多数要求。

PID增量式算法

离散化公式：

△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)]

进一步可以改写成

△u(k)=Ae(k)-Be(k-1)+Ce(k-2)。

Ⅱ PID的计算公式

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算法具体分两种：一种是位置式的 ，一种是增量式的。

位置式PID的输出与过去的所有状态有关，计算时要对e（每一次的控制误差）进行累加，这个计算量非常大，而明显没有必要。而且小车的PID控制器的输出并不是绝对数值，而是一个△，代表增多少，减多少。换句话说，通过增量PID算法，每次输出是PWM要增加多少或者减小多少，而不是PWM的实际值。所以明白增量式PID就行了。

PID控制原理：

本系统通过摆杆（辊）反馈的位置信号实现同步控制。收线控制采用实时计算的实际卷径值，通过卷径的变化修正PID前馈量，可以使整个系统准确、稳定运行。

PID系统特点：

1、主驱动电机速度可以通过电位器来控制，把S350设置为SVC开环矢量控制，将模拟输出端子FM设定为运行频率，从而给定收卷用变频器的主速度。

2、收卷用S350变频器的主速度来自放卷（主驱动）的模拟输出端口。摆杆电位器模拟量

信号通过CI通道作为PID的反馈量。S350的频率源采用主频率Ⅵ和辅助频率源PID叠加的方式。通过调整运行过程PID参数，可以获得稳定的收放卷效果。

3、本系统启用逻辑控制和卷径计算功能，能使系统在任意卷径下平稳启动，同时两组PID参数可确保生产全程摆杆控制效果稳定。

Ⅲ 我想学习PID控制

所谓PID指的是Proportion-Integral-Differential。翻译成中文是比例-积分-微分。
记住两句话：
1、PID是经典控制（使用年代久远）
2、PID是误差控制（）
对液压泵转速进行控制除PLC外还要：
1、变频器-作为电机驱动；2、差动变压器-作为输出反馈。
PID怎么对误差控制，听我细细道来：
所谓“误差”就是命令与输出的差值。比如你希望控制液压泵转速为1500转（“命令电压”=6V），而事实上控制液压泵转速只有1000转（“输出电压”=4V），则误差: e=500转（对应电压2V）。如果泵实际转速为2000转，则误差e=-500转（注意正负号）。
该误差值送到PID控制器，作为PID控制器的输入。PID控制器的输出为：误差乘比例系数Kp+Ki*误差积分+Kd*误差微分。
Kp*e + Ki*∫edt + Kd*（de/dt） （式中的t为时间，即对时间积分、微分）
上式为三项求和（希望你能看懂），PID结果后送入电机变频器或驱动器。
从上式看出，如果没有误差，即e=0，则Kp*e=0；Kd*（de/dt）=0；而Ki*∫edt 不一定为0。三项之和不一定为0。
总之，如果“误差”存在，PID就会对变频器作调整，直到误差=0。

Ⅳ PID整定的口诀是什么

PID参数整定口诀：

参数整定找最佳，从小到大顺序查

先是比例后积分，最后再把微分加

曲线振荡很频繁，比例度盘要放大

曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳

曲线偏离回复慢，积分时间往下降

曲线波动周期长，积分时间再加长

曲线振荡频率快，先把微分降下来

动差大来波动慢，微分时间应加长

理想曲线两个波，前高后低四比一

一看二调多分析，调节质量不会低

(4)pid算法的控制原理扩展阅读：

还有另一首简化版的口诀：

参数整定寻最佳，从大到小顺次查。

先是比例后积分，最后再把微分加。

曲线振荡很频繁，比例度盘要放大。

曲线漂浮绕大弯，比例度盘往小扳。

曲线偏离回复慢，积分时间往下降。

曲线波动周期长，积分时间再加长。

理想曲线两个波，调节过程高质量。

这是一首用经验法进行PID参数工程整定的口诀，该口诀流传至今已有几十年了！其最早出现在1973年11月出版的《化工自动化》一书中。

上面的口诀大多是以该口诀作为蓝本进行了补充和改编而来的。

如:“ 曲线振荡频率快，先把微分降下来，动差大来波动慢。微分时间应加长。”还有的加了:“ 理想曲线两个波，前高后低4比1，一看二调多分析，调节质量不会低。”等等。

Ⅳ PID控制器具体工作原理

这些都是自动控制系统所涉及的概念。
1、首先说明，PID调节单元接收与输出的都是电信号；
2、自动控制技术，综合了【给定单元】、【调节单元】、【输出与执行单元】、【测量单元】、【反馈单元】等，基本原理是：给定单元提供设定控制目标，调节单元比较给定与反馈信号的差别并进行PID运算（比例、积分、微分）最后输出控制信号，输出与执行单元指用前面的控制信号转换为实际设备的物理量输出，测量单元检测物理量实际值，反馈单元将检测到的信号进行处理转换再反馈到调节单元，如此构成【闭环】自动调节控制系统；
3、物理量-电量的转换是在测量单元完成的，电量-物理量的转换是在输出与执行单元完成的；
4、结合实例就说来话长了，恐怕要给你一篇论文啦，呵呵，即便是要讲清楚PID调节器，也要上千字才行啊。
补充：
各个单元都可以求出【传递函数】，须用到【拉普拉斯变换】的知识。
传递函数的作用就是从物理事物建立起相应的【数学模型】，然后通过数学手段去分析、研究它。

Ⅵ PID 控制算法

首先看自动控制原理的PID表达式，然后看懂离散表达式，不要看网上的PID程序，然后根据离散表达式自己就可以写出程序。网上的PID控制大部分都是用结构函数写的，看不太懂。

Ⅶ 自动控制 PID

在现在的在工业自动化控制系统中，最为常见的是由PID控制变频器，来控制电动机频率的改变从而实现速度控制。但企业在生产中，往往需要有精密稳定的压力、温度、流量、液位或转速，以此作为保证产品质量、提高生产效率、满足工艺要求的前提，这就要用到变频器的 PID 控制功能，从而实现对被控量的时时控制，以此来实现更为准确自动控制。以下简单介绍PID控制应用方法。
一、PID的工作原理
由于来自外界的各种扰动不断产生，要想达到现场控制参数值保持稳定，控制作用就必须不断地进行。若扰动出现使得现场控制参数值发生变化，现场检测元件就会将这种变化记录并传送给PID控制器，改变过程变量值（以下简称PV值），经变送器送至PID控制器的输入端，并与其给定值（以下简称SP值）进行比较得到偏差值（以下简称e值），调节器按此偏差并以我们预先设定的整定参数控制规律（将在第三节PID算法中详细推导与分析）发出控制信号，去改变调节器的开度，使调节器的开度增加或减少，从而使现场控制参数值发生改变，并趋向于给定值（SP值），以达到控制目的。
二、PID被控参数的选定
选择被控参数是控制方案设计中的重要一环，对于稳定生产、提高产品的产量、质量等都具有决定性的意义。若被控参数选择不当，则无论组成什么样的控制系统，选用多么先进的过程检测控制设备，均不会达到预期的控制效果。
因为影响控制参数值变化的扰动很多，并非所有扰动都必须加以控制，所以正确选定被控参数，显得尤为重要。选择被控参数要根据生产工艺要求，深入分析生产工艺过程，找出对产品的产量、质量、安全生产等具有决定性作用，能较好反映工艺生产状态变化的参数，而这些参数又是人工控制难以满足要求。
在实际应用中，PID参数的选择并不是唯一的，更不是随意的，要通过对过程特性进行深入分析，才能做出的正确选择。
下面是选取被控参数的一般原则：
1、选择对产品的产量、质量、安全生产等具有决定性作用的、可直接测量的工艺参数作为被控参数。
2、当不能用直接参数作为被控参数时，应该选择一个与直接参数有线性单值函数对应关系的间接参数作为被控参数。
3、被控参数必须具有足够高的灵敏度。
4、被控参数的选取，必须考虑工艺过程的合理性和所用仪表的性能。

Ⅷ pid通俗易懂的解释是什么

PID是一种很常见的控制算法。在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。

其中P意为比例，I意为积分，D意为微分。

(8)pid算法的控制原理扩展阅读：

Pid的控制原理：

1、比例环节

比例控制作用的大小除与偏差有关之外，还取决于比例系数的大小。比例系数越小，控制作用越小，系统响应越慢。反之，比例系数越大，控制作用越强，则系统响应越快。

2、积分环节

积分环节的作用，主要用于消除静差提高系统的无差度。积分作用的强弱，取决于积分时间常数Ti，Ti越大积分作用越弱，反之则积分作用越强。

3、微分环节

微分环节的作用能反映偏差信号的变化趋势（变化速率），且可以在偏差信号的值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，从而达到减小调节时间的效果。

积分控制作用的引入虽然可以消除静差，但是降低了系统的响应速度，特别是对于具有较大惯性的被控对象，用PI控制器很难得到很好的动态调节品质，系统会产生较大的超调和振荡。