PID功能块使用基础

keep

1.基础部分:
1.1.
自动控制系统分类
  D  H' y; i) a自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统.
1.1.1.
% y# d4 @1 u8 b8 ]! f开环控制系统
; f* K, F1 r7 f+ Q" i7 c) T4 E开环控制系统(openloop control system)是指被控对象的输出 (被控制量 )对控制器(ontrollerl
的输出没有影响。在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路.
) V" L# h7 c1 D- U: u1.1.2.
7 u7 D7 J4 b/ X+ o# O7 p闭环控制系统
( Q: ]: y! U, v  p闭环控制系统(closed-oop control system)的特 点是系统被控对象的输出(被控制量 )会反送回
- Y4 e' u. r8 [2 }来影响控制器的输出，形成一 -个或多个闭环。闭环控制系统有 正反馈和负反馈，
若反馈信号与系统
1 ]1 ?% ]& x- Q' @" n# V6 }# P给定值信号相反，则称为负反馈
( Negative Feedback)， 若极性相同，则称为正反馈，一般闭环控
制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。闭环控制系统的例子很多。比如人就是一一个具有负
反馈的闭环控制系统，眼睛便是传感器，充当反馈，人体系统能通过不断的修正最后作出各种正
) R; ~5 j% }7 R4 M* ]确的动作。如果没有眼睛，就没有了反馈回路，也就成了一个开环控制系
统。另例，当一台真正
的全自动洗衣机具有能连续检查衣物是否洗净，并在洗净之后能自动切断电源，它就是一一个闭环
控制系统。
7 _  M' Q5 `; `$ d5 o3 `7 A1.1.3.
0 K" r: ^; x" C; Y- I阶跃响应
8 E6 z3 K- B4 w# u: V6 Z阶跃响应是指将-一个阶跃输入( step function ) 加到系统上时，系统的输出。稳态误差是指系
统的响应进入稳态后，系统的期望输出与实际输出之差。控制系统的性能可以用稳、准、快三个
+ P' p+ _( G) }字来描述。稳是指系统的稳定性
(sability)，- -个系统要能正常工作，首先必须是稳定的，从阶跃
响应上看应该是收敛的:准是指控制系统的准确性、控制精度，通常用稳态误差来
(Steady-state error)描述， 它表示系统输出稳态值与期望值之差:快是指控制系统响应的快速性，
2 v: f' n% u% v  n  Z4 X, X通常用上升时间来定量描述。
+ ^6 y! b' G% D& {9 W% e8 ?2 B: v1.1.4. PID
控制的原理和特点
4 O' C$ k0 j" \/ m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，
' v1 W$ \8 }, U4 n/ F4 k又称PID 调节。PID 控制器问世至今已有近
4 M1 B+ h3 l" J; Q* D4 e6 N70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-.当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精
4 i$ j& g  D& o- O0 {

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阶跃响应 阶跃响应是指将-一个阶跃输入( step function ) 加到系统上时，系统的输出。稳态误差是指系 统的响应进入稳态后，系统的期望输出与实际输出之差。控制系统的性能可以用稳、准、快三个: i% s4 E! y& Q* q 字来描述。稳是指系统的稳定性 (sability)，- -个系统要能正常工作，首先必须是稳定的，从阶跃 响应上看应该是收敛的:准是指控制系统的准确性、控制精度，通常用稳态误差来: C' g: V* l" U, R (Steady-state error)描述， 它表示系统输出稳态值与期望值之差:快是指控制系统响应的快速性

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控制的原理和特点+ ~( \% D- q* ?$ H 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，' Z, D+ n$ h* y' N! Z2 Z 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-.当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精