PID控制

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PID (比例积分微分)英文全称为. Proportion Integration
Differentiation， 它是
一个数学物理术语。
自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。-个 控制系统包括控制
4 R: G. n8 a# X器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。控制器的输出经过输出接
: `# a; [  ]5 O3 |0 A. t口、执行机构，加到被控系统上:控制系统的被控量，经过传感器，变送器，通
过输入接口送到控制器。不同的控制系统，其传感器、变送器、执行机构是不一
7 P  R3 L9 L' M/ p/ ]7 ]7 F样的。比如压力控制系统要采用压力传感器。电加热控制 系统的传感器是温度传
感器。
1、开环控制系统
开环控制系统(open-loop control system) 是指被控对象的输出( 被控制量)
对控制器(controller)的输出没 有影响。在这种控制 系统中，不依 赖将被控量反
9 @3 z4 i( D0 n# _) f& ?  S( E2 F馈回来以形成任何闭环回路。
2、闭环控制系统
8 P8 R' j7 c% O闭环控制系统(close-oop
% C4 S+ k% }& d5 T, y$ Bcontrol system) 的特点是系统被控对象的输出
(被控制量)会反送回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
，若反馈信号与系统给定值信 号相反，则称为负反馈
( NegativeFeedback)， 若极性相同，则称为正反馈，- 股闭环控制 系统均采用
: u9 a3 n& F2 M# D, L% ]负反馈，又称负反馈控制系统。闭环控制系统的例子很多。 比如人就是一个具有
) [6 Y' g4 A6 Z6 ?0 f4 L3 K+ e( }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
$ j0 F5 f) o2 B- j/ [" R* y正最后作出各种正确的动作。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-一个闭环控制系统。
$ V5 c9 U  b9 `3.阶跃响应
阶跃响应是指将-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，
7 U8 y$ k, z& `! w系统的期望输出与实际输出之差。控
4 b+ _9 J/ J( H2 G制系统的性能可以用稳、准.快三个字来描述。稳是指系统的稳定性(tability)
) Z$ J& a) B& X$ ]: N7 _$ u! `" X* B+ A一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
& I" ~- K- ^% x" ?" U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)
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闭环控制系统(close-oop, c- C8 {$ [" G" y$ D5 n control system) 的特点是系统被控对象的输出 (被控制量)会反送回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 ，若反馈信号与系统给定值信 号相反，则称为负反馈( NegativeFeedback)， 若极性相同，则称为正反馈，- 股闭环控制 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-一个闭环控制系统。