王学华

摘要:文章介绍PID控制的基本理论,包括基本原理、算法以及特点;控制规律以及采样周期的选择;介绍PID控制器各个参数的性能以及控制器的分类等问题,为今后求PID控制器参数的自整定技术,以适应复杂的工况和高指标的控制要求奠定基础。

关键词:PID控制,控制性能,整定方法

中图分类号:TM762 文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)24-0021-02

按偏差的比例、积分和微分进行控制的调节器(简称PID调节器、也称PID控制器)。由于其算法简单、鲁棒性能好、可靠性高等优点,PID控制策略被广泛应用于工业过程控制中。.而实际生产过程中往往具有非线性、不确定性,难以建立精确的数学模型,应用常规的PID控制器难以达到理想的控制效果在实际生产过程中,由于受到参数整定方法烦杂的困扰,常规PID控制器参数往往整定不良、性能欠佳,对运行环境的适应性较差[1]。针对上述问题,长期以来,人们一直在寻求PID控制器参数的自整定技术,以适应复杂的工况和高指标的控制要求。

1PID控制基本原理

PID控制器本身是一种基于对“过去”、“现在”和“未来”信息估计的简单控制算法。系统主要由PID控制器和被控对象组成。作为一种线性控制器,它根据给定值和实际输出值构成控制偏差,将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量,对被控对象进行控制,故称PID控制器。在连续控制系统中,P1D控制器的输出u(t)与输入e(t)之间成比例、积分、微分的关系[2]。在计算机控制系统中,使用比较普遍的也是PID控制策略。……