pid控制原理 PID原理

一、温度pid控制原理

温度不比压力、流量、液位被控变量的控制，因为温度传递存在滞后性。其中就涉及到滞后时间这个对象特性，一般有纯滞后、容量滞后。前者一般指工艺段物料传输需要时间引起的，后者一般指被控对象的热交换、物料连续经过多个容器才能建立一个稳定信号需要时间引起的。明了点就是温度的真实值一下子反应不出来要等下才能显示真实值。

在温度闭环控制中，为了解决这个问题就要用PID温度控制器。关键用的还是PID中的D（微分控制），微分控制的作用就是超前控制。假设现在有个物料温度需要控制，想控制在35℃（35℃就是目标值）。PID控制有P、PI、PD、PID等控制，又考虑到被控变量是温度，因此需要选用PID控制。

温度传感器检测到温度，此时得到的温度值会跟目标值（35°）比较得到偏差，然后控制器判断快速做出处理判断发出信号执行器调节温度，此时会得到一个新的动态温度稳态值，温度传感器又会把此值信号传送给控制器跟目标值比较得到一个余差，那么需要I积分控制介入，温度控制器处理判断后再次发出信号执行器调节温度，达到新动态稳定后，把新的稳态值传输给控制器跟目标值比较后还是控制不理想需要D微分控制的介入。因此PID参数整定是一个枯燥无味的过程，有时想提高控制质量找到理想的PID三个控制参数值花费不少功夫。

要实现温度控制动态稳定在35°附近，需要进行PID参数整定。先比例后积分，最后用微分。温度控制仪可以自动整定PID，也可以手动整定PID。

二、PID控制的原理是什么

PID控制的原理是：将目标与实际输出之间的误差作为输入量，通过比例、积分、微分三种控制方式对误差进行修正，最终输出控制信号，来实现对被控对象的控制。其中，比例控制参数直接与误差成正比，积分控制参数是误差的时间积分，微分控制参数则是误差随时间变化的导数，三种控制方式的组合可以根据具体控制对象的特性进行调整。PID控制通过不断地对误差进行修正，使得实际输出逐渐接近目标值，具有广泛的应用，比如温度控制、速度控制和电流控制等。

三、PID驱动控制原理

PID回路是要自动实现一个操作人员用量具和控制旋钮进行的工作，这个操作人员会用量具测系统输出的结果，然后用控制旋钮来调整这个系统的输入；

直到系统的输出在量具上显示稳定的需求的结果，在旧的控制文档里，这个过程叫做“复位”行为，量具被称为“测量”，需要的结果被称为“设定值”而设定值和测量之间的差别被称为“误差”。

一个控制回路包括三个部分：

1、系统的传感器得到的测量结果

2、控制器作出决定

3、通过一个输出设备来作出反应

控制器从传感器得到测量结果，然后用需求结果减去测量结果来得到误差。然后用误差来计算出一个对系统的纠正值来作为输入结果，这样系统就可以从它的输出结果中消除误差。

在一个PID回路中，这个纠正值有三种算法，消除目前的误差，平均过去的误差，和透过误差的改变来预测将来的误差。

比如说，假如利用水箱在为植物提供水，水箱的水需要保持在一定的高度。可以用传感器来检查水箱里水的高度，这样就得到了测量结果。控制器会有一个固定的用户输入值来表示水箱需要的水面高度，假设这个值是保持65％的水量。

控制器的输出设备会连在由马达控制的水阀门上。打开阀门就会给水箱注水，关上阀门就会让水箱里的水量下降。这个阀门的控制信号就是控制变量。

PID控制器可以用来控制任何可被测量及可被控制变量。比如，它可以用来控制温度、压强、流量、化学成分、速度等等。汽车上的巡航定速功能就是一个例子。

一些控制系统把数个PID控制器串联起来，或是连成网络。这样的话，一个主控制器可能会为其他控制输出结果。一个常见的例子是马达的控制。控制系统会需要马达有一个受控的速度，最后停在一个确定的位置。可由一个子控制器用来管理速度，但是这个子控制器的速度是由控制马达位置的主控制器来管理的。