PID控制是工業(yè)領域控制系統(tǒng)中普遍使用的一種控制方法,其工作模式如圖1所示,整個PID控制是由比例環(huán)節(jié)控制、積分環(huán)節(jié)控制和微分環(huán)節(jié)控制的有機結合統(tǒng)一協(xié)作完成,各部分相輔相成進行調節(jié)控制反饋工作。在負反饋PD控制中,比例控制的輸出信號和感溫元件的偏差成正比,這種調節(jié)方式會存在靜差,即結果和設定值之間有一個固定的差值。這時候加入積分調節(jié),輸出信號會隨時間緩慢上升,這相當于輸入信號對時間的一種累積效果。用PI調節(jié)時,能消除靜差,而且調節(jié)過程平穩(wěn),但缺點是花費時間較長,這個時候再加入微分調節(jié),便可以使調節(jié)過程加快,這時候帶來的問題是容易引起溫度的振蕩。
PID三種方式結合起來調節(jié)三種不同的參數(shù),便可以使調節(jié)過程即平穩(wěn)又迅速比例環(huán)節(jié)控制的作用是,將控制系統(tǒng)所產(chǎn)生的信號偏差成比例的反映,一旦出現(xiàn)偏差山,控制器便會產(chǎn)生相應的控制作用,盡可能地誠少偏差值,提高相應的精確度。積分環(huán)節(jié)控制主要是應用來消除系統(tǒng)所產(chǎn)生的靜差,降低系統(tǒng)所出現(xiàn)的差度。該部分的功能實現(xiàn)主要在于其積分常數(shù),積分常數(shù)越大,積分的能力就越弱,反之則積分的能力就越強微分環(huán)節(jié)控制是用來表示系統(tǒng)所產(chǎn)生偏差信號的變化速率,同時在出現(xiàn)偏差信號的變化量很大時,給系統(tǒng)提供一個有效且快速的矯正信號,從而提高系統(tǒng)的效率,在一定程度上減少控制反饋的時間但是采用PD控制的方式,其相關的設施設備較為復雜,且價格相對帚貴,不太適合大畫積推廣應用。