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
$ x- V* g! s  c& r6 s& u; H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
% `  z- F- Q1 N- [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
6 v. s. \% X* k  B3 W* f' A2 i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
) A' i2 s. \$ v9 d1 G8 E感器。
7 [/ z' x% V/ ^1 s7 C  O1、开环控制系统
6 d3 r# I& E% [开环控制系统(open-loop control system) 是指被控对象的输出( 被控制量)
) \1 b5 E4 o6 G6 [$ A1 G+ N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
馈回来以形成任何闭环回路。
" Y4 Y! V* i) a$ A, }4 c; B2、闭环控制系统
闭环控制系统(close-oop
8 N) f5 t* ~& ^control system) 的特点是系统被控对象的输出
1 c- `6 r+ T& r; a  }(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
6 b  P$ V1 \5 c" V6 G) K0 W( `, ?/ F，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。
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，
+ l& @2 w9 I* S$ Y- X1 u3 c系统的期望输出与实际输出之差。控
) ?6 t3 X; w$ z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)
' ]0 }8 q! Z/ F# Q( O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
: x( f# A. ~, z9 O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。