过节了,想一个话题,讲讲工控人最纠结的PID吧!-专业自动化论坛-中国工控网论坛

过节了,想一个话题,讲讲工控人最纠结的PID吧! 点击：11586 | 回复：221

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发表于：2012-09-30 06:46:32

楼主

所谓PID控制，工控行业，入行的时候，都学习过，可是如何应用到实际工作中，则很多人都没有用过。。用过的，也只是凭经验，调节一下，P,I,D的参数，达到要求就行了。。。。但是P,I,D到底是如何起作用的，依然不很清楚。。。以下，就讲一讲PID，我想，我讲了以后，我估计就都会学会的。。，呵呵。。。

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通讯网-原创军团

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发表于：2012-10-08 20:20:03

81楼

高速加工中速度前瞻控制新算法研究
一种采用混合平衡准则的新功率控制算法
关于智能交通控制新算法
基于动态矩阵控制的比值控制新算法
两种自校正控制新算法及其应用 - 信息与控制
受限控制直接分配新算法 - 北京航空航天大学
一种约束输入的广义预测控制新算法 - 控制与决策
滞后系统自校正PID控制新算法的研究
基于辨识的自校正PID实时控制系统研究
大系统稳态优化控制的改进新算法
自适应迭代学习控制新算法及其在工业过程控制中的应用
一种适用于复杂系统的智能控制新算法及仿真研究 - 信息与控制
种基于滑模的自适应预测函数控制新算法 - 控制工程
控制系统仿真新算法的研究
一种自适应变步长的功率控制技术新算法
基于向量图分析的迭代学习控制新算法
基于烟气分析转炉终点碳含量控制的新算法
随机控制系统稳态Kalman滤波器新算法

随便摘抄了一点。。。。。。这些都是文字垃圾，屁用也没有。。。除了评职称凑论文数，没有神马用处

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通讯网-原创军团

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发表于：2012-10-08 20:21:27

82楼

引用 jiaogaofeng 的回复内容：必须认真看啊楼主好好写吧

都写完了，没有看出来么？？？怎么看的？？？

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电工九段

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发表于：2012-10-08 23:55:30

83楼

我给个例子。看上图，假设在零度的冬天里，一房间在用一个可调火力的大火炉给房间取暖。房间的实际温度就是被控量Q，我希望保持的温度就是I，假设是20度。

没开火炉时，房间温度是零度，开了火炉，房间温度也不可能一下就到20度，这就是系统惯性，温度从零度到20度的过程就和我们的PID控制有关。

刚开始I=20度，Q=0度，温差U=20，假设KP设置5，那么20*5=100，表示火炉以100%的火力进行加热，房间温度上升，升到1度时，温差U=19，KP=5是我们设的参数当然不变，19*5=95，表示火炉以95%的火力进行加热。

随着房间温度的上升，温差逐渐变小，火力逐渐变小，当房间温度达到19度时，此时火力为5%。假如这么小的火力刚好能够使房间里增加的热量和散发出热量相等，那么房间便维持在19度。和设定值20之间存在静差。

这个静差是必须存在的，比如我们现在假设这个静差不存在，那么温差为零，火力为0%，房间在向外散发热量，自然温度就会降下来，温差就会上升，火力就会上升，直到增加的热量和散发的热量相等，然后温度就扔保持在刚才的19度上了。

假如KP设为10，那么房间温度为19度时，此时火力为10%，由于刚才5%的火力恰好维持房间19度时的增加和散出的热量相等，那么现在火力为10%，房间温度自然就会继续上升，静差变小了，但仍存在静差。因为无论KP设置再大，没温差的时候火力就为0%了。

根据上面的分析可知，KP继续设大，那么静差就可以继续减小。但是KP如果太大，刚开始的火力就太猛了，有可能造成温度超过20度很多，然后慢慢降下来，然后继续超过20度，然后多次波动以后才稳定在20度稍低的温度。

如果房间的隔热效果很不好，比如说需要10%的火力才能使房间的增加的热量和散出的热量相等，那么房间便只能维持在18度了，因为18度时的火力计算为10%。这也说明了系统有了变化之后，为了更好的控制系统，PID参数也要改变。

怎么消除这个静差呢，引入积分控制，本例上可以理解为再额外加个小火炉，刚才的比例控制的大火炉的火力正比于温差，现在的积分控制的小火炉的火力正比于设置水平线和温度曲线之间的面积。

由于静差的存在，那么随着时间的延续，面积在逐渐变大，小火炉的火力也逐渐变大，温度在上升，直到静差为零，面积随着时间的延长也不变，那么这时小火炉的火力不变，温度维持在正好20度。

那么微分控制呢，再加个小火炉，这个小火炉的火力正比于温度曲线的即时斜率。具体的上面没讲，我也不说了。

总结，所谓的PID控制，就是三个火力正比于一定对象的小火炉，正比例系数分别是KP，KI，KD，比例对象分别是温差，面积，斜率。而已。以上为一家之言，仅供参考。

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通讯网-原创军团

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发表于：2012-10-09 08:10:15

84楼

你说的基本正确，有一点，你说积分是补充一个小火炉，这个不太准确，积分应该是增加了蓄能，比如一个装热水的水箱。。就是家里的土暖气。。积分就是起这个作用。微分也不是再加一个小火炉，微分有点像高压锅的放气阀，在温度冲的比较猛的时候，放掉点气，使其不至于过冲。当温度平缓时，微分等于零，不起作用，只有当温度变化剧烈时，才有斜率，也才有微分嘛！！

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通讯网-原创军团

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发表于：2012-10-09 08:25:39

85楼

说到这再补充一点，积分时间就像是你蓄水箱里的水的加入时间，水箱越大，水越多，把水烧到需要温度的时间越长，那么到稳态（把房间加热到标准温度）就越慢，但是温度到了以后就越稳定！！呵呵，大暖气舒服嘛！！呵呵。。那我以前说的积分时间∞，就相当于你的水箱太大了，比如整个大海！，你永远也不可能把大海加热到你房间同样的标准温度。。所以跟没有也一样！！

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纵横军团-黑丫头

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发表于：2012-10-09 08:47:15

86楼

我都看懂了的说~~~~~~~

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发表于：2012-10-09 09:05:08

87楼

引用纵横军团-黑丫头 的回复内容：我都看懂了的说~~~~~~~

看懂了就好！！呵呵。看懂了，再找东西练习练习，不但要懂，而且要熟。熟了以后，你再扔掉，就忘不了了，哪怕以后再过很多年，拾起来就可以再用。我们邻居有个小姑娘上电大，回来跟我说，她一听老师讲课，什么都明白，回来做题就不会了，我就再给她讲一遍，呵呵。。她也说我说的挺明白的，呵呵。

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纵横军团-小吴@#

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发表于：2012-10-09 09:33:11

88楼

P和Pc两个参数的设置这是什么

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HOTEAM

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发表于：2012-10-09 10:17:11

89楼

老师，这帖子我给置顶吧。

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酷客

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发表于：2012-10-09 10:31:07

90楼

引用通讯网-原创军团的回复内容：现在工业自动化行业的论文，很多都是画蛇添足的，比如我看我们老师一篇论文就是在PID基础上再加一个磁滞补偿，（补偿电动机磁场非线性畸变造成的失真），如图红线。你还可以加自己奇怪的补偿，比如绿线，比如黄线。。只要补偿效果比以前略有改善，你就可以拿来吹了，可以评职称，可以拿奖金。。。不信你去查一查，现在工控行的论文，很多都是改进某某算法，实际就是这么些小把戏，就像“宫保鸡丁”。。有的改进了“宫保鸭丁”，有的又改进了“宫保牛丁”。。有的又改进了“宫保鸡鸭丁”。。。有的又改进了，“宫保鸡柳”－－鸡丁只能用调羹舀，不好用筷子夹。。。。呵呵呵。。总之，这是一个永恒的主题，你看各个学校学自动控制的毕业的，都有几个写类似论文的“用某某新算法，改善了控制云云。”呵呵呵，哪来的那么多新算法啊！！呵呵，能把老算法弄好就足够用了。。。呵呵呵。。各种改进的算法，给了学生无数的题材，给了学究们无数的扯皮的话题，给了学生们无穷无尽的论文题目。。。。呵呵呵。。中国自动化人士就在这个酱缸里翻滚扎猛，自得其乐。。。。。呵呵。。。其实那么些论文都是垃圾。。。。就算是“宫保鸡柳”确实比“宫保鸡丁”好那么一点点，又能如何呢？？？呵呵呵。。。

这是什么？

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newfeeling