經典的自動控制演算法pid了解一下

① 自動控制 PID

在現在的在工業自動化控制系統中，最為常見的是由PID控制變頻器，來控制電動機頻率的改變從而實現速度控制。但企業在生產中，往往需要有精密穩定的壓力、溫度、流量、液位或轉速，以此作為保證產品質量、提高生產效率、滿足工藝要求的前提，這就要用到變頻器的 PID 控制功能，從而實現對被控量的時時控制，以此來實現更為准確自動控制。以下簡單介紹PID控制應用方法。
一、PID的工作原理
由於來自外界的各種擾動不斷產生，要想達到現場控制參數值保持穩定，控製作用就必須不斷地進行。若擾動出現使得現場控制參數值發生變化，現場檢測元件就會將這種變化記錄並傳送給PID控制器，改變過程變數值（以下簡稱PV值），經變送器送至PID控制器的輸入端，並與其給定值（以下簡稱SP值）進行比較得到偏差值（以下簡稱e值），調節器按此偏差並以我們預先設定的整定參數控制規律（將在第三節PID演算法中詳細推導與分析）發出控制信號，去改變調節器的開度，使調節器的開度增加或減少，從而使現場控制參數值發生改變，並趨向於給定值（SP值），以達到控制目的。
二、PID被控參數的選定
選擇被控參數是控制方案設計中的重要一環，對於穩定生產、提高產品的產量、質量等都具有決定性的意義。若被控參數選擇不當，則無論組成什麼樣的控制系統，選用多麼先進的過程檢測控制設備，均不會達到預期的控制效果。
因為影響控制參數值變化的擾動很多，並非所有擾動都必須加以控制，所以正確選定被控參數，顯得尤為重要。選擇被控參數要根據生產工藝要求，深入分析生產工藝過程，找出對產品的產量、質量、安全生產等具有決定性作用，能較好反映工藝生產狀態變化的參數，而這些參數又是人工控制難以滿足要求。
在實際應用中，PID參數的選擇並不是唯一的，更不是隨意的，要通過對過程特性進行深入分析，才能做出的正確選擇。
下面是選取被控參數的一般原則：
1、選擇對產品的產量、質量、安全生產等具有決定性作用的、可直接測量的工藝參數作為被控參數。
2、當不能用直接參數作為被控參數時，應該選擇一個與直接參數有線性單值函數對應關系的間接參數作為被控參數。
3、被控參數必須具有足夠高的靈敏度。
4、被控參數的選取，必須考慮工藝過程的合理性和所用儀表的性能。

② pid通俗易懂的解釋是什麼

PID是一種很常見的控制演算法。在工程實際中，應用最為廣泛的調節器控制規律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調節。它以其結構簡單、穩定性好、工作可靠、調整方便而成為工業控制的主要技術之一。

其中P意為比例，I意為積分，D意為微分。

(2)經典的自動控制演算法pid了解一下擴展閱讀：

Pid的控制原理：

1、比例環節

比例控製作用的大小除與偏差有關之外，還取決於比例系數的大小。比例系數越小，控製作用越小，系統響應越慢。反之，比例系數越大，控製作用越強，則系統響應越快。

2、積分環節

積分環節的作用，主要用於消除靜差提高系統的無差度。積分作用的強弱，取決於積分時間常數Ti，Ti越大積分作用越弱，反之則積分作用越強。

3、微分環節

微分環節的作用能反映偏差信號的變化趨勢（變化速率），且可以在偏差信號的值變得太大之前，在系統中引入一個有效的早期修正信號，從而加快系統的動作速度，從而達到減小調節時間的效果。

積分控製作用的引入雖然可以消除靜差，但是降低了系統的響應速度，特別是對於具有較大慣性的被控對象，用PI控制器很難得到很好的動態調節品質，系統會產生較大的超調和振盪。

③ PID控制的原理是什麼

PID迴路是要自動實現一個操作人員用量具和控制旋鈕進行的工作，這個操作人員會用量具測系統輸出的結果，然後用控制旋鈕來調整這個系統的輸入；

直到系統的輸出在量具上顯示穩定的需求的結果，在舊的控制文檔里，這個過程叫做「復位」行為，量具被稱為「測量」，需要的結果被稱為「設定值」而設定值和測量之間的差別被稱為「誤差」。

一個控制迴路包括三個部分：

1、系統的感測器得到的測量結果

2、控制器作出決定

3、通過一個輸出設備來作出反應

控制器從感測器得到測量結果，然後用需求結果減去測量結果來得到誤差。然後用誤差來計算出一個對系統的糾正值來作為輸入結果，這樣系統就可以從它的輸出結果中消除誤差。

在一個PID迴路中，這個糾正值有三種演算法，消除目前的誤差，平均過去的誤差，和透過誤差的改變來預測將來的誤差。

比如說，假如利用水箱在為植物提供水，水箱的水需要保持在一定的高度。可以用感測器來檢查水箱里水的高度，這樣就得到了測量結果。控制器會有一個固定的用戶輸入值來表示水箱需要的水面高度，假設這個值是保持65％的水量。

控制器的輸出設備會連在由馬達控制的水閥門上。打開閥門就會給水箱注水，關上閥門就會讓水箱里的水量下降。這個閥門的控制信號就是控制變數。

PID控制器可以用來控制任何可被測量及可被控制變數。比如，它可以用來控制溫度、壓強、流量、化學成分、速度等等。汽車上的巡航定速功能就是一個例子。

一些控制系統把數個PID控制器串聯起來，或是連成網路。這樣的話，一個主控制器可能會為其他控制輸出結果。一個常見的例子是馬達的控制。控制系統會需要馬達有一個受控的速度，最後停在一個確定的位置。可由一個子控制器用來管理速度，但是這個子控制器的速度是由控制馬達位置的主控制器來管理的。

應用

在自動控制發展的早期，用機械設備來實現PID控制，是由杠桿、彈簧、阻尼及質量組成，多半會用壓縮氣體驅動。氣動控制器還一度是工業上的標准。

電子的類比控制器可以用晶體管、真空管、電容器及電阻器組成。許多復雜的電子系統中常會包括PID控制，例如磁碟的讀寫頭定位、電源供應器的電源條件、甚至是現代地震儀的運動偵測線路。現代電子控制器已大幅的被這些利用單晶元或FPGA來實現的數位控制器所取代。

現代工業使用的PID控制器多半會用PLC或有安裝面板的數位控制器來實現。軟體實現的好處是相對低廉，配合PID實現方式調整的靈敏度很大。在工業鍋爐、塑膠射出機械、燙金機及包裝行業中都會用到PID控制。

變化的電壓輸出可以用PWM來實現，也就是固定周期，依要輸出的量去調整周期中輸出高電勢的時間。對於數位系統，其時間比例有可能是離散的，例如周期是二秒，高電勢時間設定單位為0.1秒，表示可以分為20格，精度5%，因此存在一量化誤差，但只要時間解析度夠高，就會有不錯的效果。

④ 什麼是pid控制_pid控制原理

PID即：Proportional（比例）、Integral（積分）、Differential（微分）的縮寫，PID控制演算法是結合比例、積分和微分三種環節於一體的控制演算法。
它是連續系統中技術最為成熟、應用最為廣泛的一種控制演算法，該控制演算法出現於20世紀30至40年代，適用於對被控對象模型了解不清楚的場合。實際運行的經驗和理論的分析都表明，運用這種控制規律對許多工業過程進行控制時，都能得到比較滿意的效果。PID控制的實質就是根據輸入的偏差值，按照比例、積分、微分的函數關系進行運算，運算結果用以控制輸出。
在工業應用中PID及其衍生演算法是應用最廣泛的演算法之一，是當之無愧的萬能演算法，如果能夠熟練掌握PID演算法的設計與實現過程，對於一般的研發人員來講，應該是足夠應對一般研發問題了，而難能可貴的是，在很多控制演算法當中，PID控制演算法又是最簡單，最能體現反饋思想的控制演算法，可謂經典中的經典。經典的未必是復雜的，經典的東西常常是簡單的，而且是最簡單的。