- 问答
-
问 经典控制理论中的PID控制，至今应用不衰的道理为何？
NO.1 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。PID控制器问世至今已有近70年历史，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。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。 比例（P）控制 比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。 积分（I）控制 在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。 微分（D）控制 在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入 “比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。 5．PID控制器的参数整定 PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行 PID控制器参数的整定步骤如下：(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。 在实际调试中，只能先大致设定一个经验值，然后根据调节效果修改。 对于温度系统：P（%）20--60，I（分）3--10，D（分）0.5--3 对于流量系统：P（%）40--100，I（分）0.1--1 对于压力系统：P（%）30--70，I（分）0.4--3 对于液位系统：P（%）20--80，I（分）1—5
-
问 怎样用PID控制方式组建一个流量控制系统?
-
问 传统的PID控制的主要不足之处是什么？应该从哪些方面来改进控制器
花香自何方 您好 PID控制的原理和特点 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。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为产业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全把握，或得不到精确的数学**时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的丈量手段来获得系统参数时，最适适用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。 比例（P）控制 比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。 积分（I）控制 在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，假如在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到即是零。因此，比例 积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。 微分（D）控制 在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能猜测误差变化的趋势，这样，具有比例 微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用即是零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例 微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。 传统的控制理论都建立在被控对象精确模型(传递函数和状态方程)的基础上，而对一些复杂系统，建立其数学模型是比较困难的，有时甚至是不可能的，也就无法用系统控制方法实现自动控制，但由人工控制却往往做的比较好。而模糊控制正是总结操纵职员的经验并形成语言规则，运用模糊集合论模拟操纵职员的操纵和决策，从而实现自动控制
-
问 什么是控制器的调节精度？实际PID控制器用于控制系统中，控制结果是否消除余差？为什么？
-
问 《控制工程基础》问答题 PID控制器原理及特点
热心问友 比例控制的作用 • 对当前时刻的偏差信号e(t)进行放大或衰减后作为控制信号输出。• 比例系数Kp越大，控制作用越强，系统的动态特性也越好，动态性能主要表现为起动快，对阶跃设定跟随得快。• 但对于有惯性的系统，Kp过大时会出现较大的超调，甚至引起系统振荡，影响系统稳定性。• 比例控制虽然能减小偏差，却不能消除静态偏差。 积分控制的作用 • 积分控制的作用是累积系统从零时刻（系统启动时刻）起到当前的偏差信号e(t)的历史过程。• 积分控制的输出与偏差e(t)存在全部时段有关，只要有足够的时间，积分控制将能够消除静态偏差。• 积分控制不能及时地克服扰动的影响微分控制的作用 • 微分控制的作用是由偏差信号e(t)的当前变化率de/dt预见随后的偏差将是增大还是减小、增减的幅度如何。• 微分控制作用正比于偏差信号e(t)的当前变化率，微分控制作用的特点是只能对偏差e(t)变化的速度起反应，对于一个固定不变的偏差e(t)，不论其数值多大，根本不会有微分作用输出。• 由于只能在偏差刚刚出现时产生很大的控制作用，微分控制可以加快系统响应速度，减少调整时间，从而改善系统快速性，并且有助于减小超调，克服振荡，从而提高系统稳定性，但不能消除静态偏差
-
问 matlab pid控制器怎么调得到最佳的控制效果
-
问 几种PID控制器参数整定方法的比较研究求解答
-
问 PID控制对系统动态性能和静态品质的作用是什么？
匿名 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。 评价一个控制系统是否优越，有三个指标：快、稳、准。 所谓快，就是要使压力能快速地达到“命令值”（不知道你的系统要求多少时间） 所谓稳，就是要压力稳定不波动或波动量小（不知道你的系统允许多大波动） 所谓准，就是要求“命令值”与“输出值”之间的误差e小（不知道你的系统允许多大误差） 对于你的系统来说，要求“快”的话，可以增大Kp、Ki值 要求“准”的话，可以增大Ki值 要求“稳”的话，可以增大Kd值,可以减少压力波动 仔细分析可以得知：这三个指标是相互矛盾的。 如果太“快”，可能导致不“稳”； 如果太“稳”，可能导致不“快”； 只要系统稳定且存在积分Ki，该系统在静态是没有误差的（会存在动态误差）； 所谓动态误差，指当“命令值”不为恒值时，“输出值”跟不上“命令值”而存在的误差。不管是谁设计的、再好的系统都存在动态误差，动态误差体现的是系统的跟踪特性，比如说，有的音响功放对高频声音不敏感，就说明功放跟踪性能不好。 调整PID参数有两种方法：1、仿真法；2、“试凑法” 仿真法我想你是不会的，介绍一下“试凑法” “试凑法”设置PID参数的建议步骤： 1、把Ki与Kd设为0，不要积分与微分； 2、把Kp值从0开始慢慢增大，观察压力的反应速度是否在你的要求内； 3、当压力的反应速度达到你的要求，停止增大Kp值； 4、在该Kp值的基础上减少10%； 5、把Ki值从0开始慢慢增大； 6、当压力开始波动，停止增大Ki值； 7、在该Ki值的基础上减少10%； 8、把Kd值从0开始慢慢增大，观察压力的反应速度是否在你的要求内
-
问 matlab，关于simulink中的PID控制器
-
问 输出为PWM控制信号的PID控制器该如何设计
1条回答
囧囧囧 
匿名用户 
ForeveR╮﹏不离 
我要稳稳的幸福！ 
