PID control

1、自动控制的方法

自动控制一般分为顺序控制和反馈控制，下图是两种控制的比较。

顺序控制控制性质控制回路信号处理方式控制动作适用场所定性控制开环控制数字信号（ON/OFF状态）不连续动作，响应快工厂继电控制，专用机器控制定量控制闭环控制模拟信号连续动作，响应比较慢速度，温度，流量，压力等控制反馈控制⑴ 反馈控制就是通过反馈信号使控制量与目标值相比较，经过系列补正动作，使控制量 与目标值一致的控制过程。

⑵ 反馈控制动作分为比例控制，积分控制，微分控制三种。

2、比例控制（比例调节/P调节）PROPORTIONAL

⑴下图中在平衡状态，一增加大桶的流出量液面就会逐渐下降，于是浮标也下降。 这个状态是通过控制杆传送给操作阀的。打开阀门，大桶内的流入量增加液面就恢复 到原先的水准，马上就回到平衡状态。也就是说，操作量（阀门的解度）是因为流出 量变化，自动进行调节的。

下图中满足qi=q0的条件液面会回到原来水准的平衡状态。而q0+△q0时液面就不会恢复 到原来的水准，稍微低于水准的平衡状态。

这原本应该恢复原来水准间的差称作残留偏差（剩余偏差或者定常偏差），也就是说 只有当qi=q0时，不产生残留偏差的控制结果，这个关系不成立的话就会产生残留偏差。 这是比例控制的特征也是它的缺点。

(+)操作量y0流入量Qi(-)控制偏差e阀浮子控制量x流出量Qo3、积分控制（积分调节/I调节）INTEGRAL

⑴ 加入了积分动作的比例控制，即一点点的偏差时能够继续调节动作而不产生残留偏差。 因为积分动作是不可以单独使用的，要和上述的比例动作配合一起使用。 用下图进行说明

从增加大桶的流出量，液面一下降，浮标的位置通过控制杆加大阀门的开度（P动作） 增加流入量，液面恢复到浮标的位置，接近原来的位置只相差一点点（残留偏差）。 此时通过电位器对应其产生电位差，经增幅器后驱动电动机转动，直到控制杆恢复平衡 位置（积分动作）因此，残留偏差消除了。

增幅器电动机(+)0流入量Qi(-)控制偏差e阀浮子控制量x流出量Qo4、微分控制（微分调节/D调节）DERIVATIVE

⑴ 比如使用舱口式炉因为物品的存取而要开关炉门。门一打开炉内温度自然下降，此炉 用P或者P+I来控制，炉内温度恢复到设定的温度需要相当长的时间。此时，通过偏差 的方向和偏差的变化速度来加大操作量的话，恢复设定温度的时间就可以缩短。

微分回路CR偏差et操作量yD微分动 P比例动作作P+Dt 以上是比例，积分，微分的动作（特征）。以此可以知道，比例动作可以进行单独 控制，但是积分或者是微分动作是不可以进行单独控制的。另外，电动机的速度控 制等快速响应的控制对象不可以使用微分动作的原因也就能够理解了。