在 P(比例)、I(积分)、D(微分)这三种控制作用中,比例部分与误差
信号在时间上是一致的,只要误差一出现,比例部分就能及时地产生与误差成正
比的调节作用,具有调节及时的特点。比例系数 K p 越大,比例调节作用越强,
系统的稳态精度越高;但是对于大多数系统,K p 过大会使系统的输出量振荡加
剧,稳定性降低。
积分作用与当前误差的大小和误差的历史情况都有关系,只要误差不为零,
控制器的输出就会因积分作用而不断变化,一直要到误差消失,系统处于稳定状
态时,积分部分才不再变化。因此,积分部分可以消除稳态误差,提高控制精度,
但是积分作用的动作缓慢,可能给系统的动态稳定性带来不良影响。积分时间常
数 T I 增大时,积分作用减弱,系统的动态性能(稳定性)可能有所改善,但是
消除稳态误差的速度减慢。
微分部分是根据误差变化的速度,提前给出较大的调节作用。微分部分反映
了系统变化的趋势,它较比例调节更为及时,所以微分部分具有超前和预测的特
点。微分时间常数 T D 增大时,超调量减小,动态性能得到改善,但是抑制高频
干扰的能力下降。