简述PID控制的特点 简述PID控制的特点
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主要特征
在工程实践中，应用最广泛的调节器控制规律是比例、积分和微分控制，简称PID控制。
PID控制器已有近70年的历史。它因结构简单、稳定性好、运行可靠、调节方便而成为工业控制的主要技术之一。
当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或者不能获得精确的数学模型，以及控制理论的其他技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须通过经验和现场调试来确定，所以应用PID控制技术最为方便。
也就是说，当我们不能完全理解一个系统和被控对象，或者不能通过有效的测量手段获得系统参数时，PID控制技术是最合适的。
PID控制，实际上也有PI和PD控制。
根据系统的误差，用比例、积分、微分等方法计算控制量。
比例控制
比例控制是最简单的控制方法之一。
其控制器的输出与输入误差信号成比例。
当只有比例控制时，系统输出有稳态误差。
积分控制
在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成比例。
对于自动控制系统，如果进入稳态后有稳态误差，则称控制系统有稳态误差或简称系统不良。
为了消除稳态误差，必须在控制器中引入“积分项”。
积分项对的误差取决于时间的积分，积分项会随着时间的增加而增加。
这样，即使误差很小，积分项也会随着时间的增加而增加，这将推动控制器的输出增加，进一步减小稳态误差，直至等于零。
因此，比例+积分控制器可以使系统进入稳态后没有稳态误差。
差动控制
在差分控制中，控制器的输出与输入误差信号的差分成比例。
在克服误差的调整过程中，自动控制系统可能会振荡甚至失去稳定性。
原因是存在较大的惯性分量或滞后分量，可以抑制误差，它们的变化总是滞后于误差的变化。
解决办法是“引导”抑制误差效果的变化，即当误差趋近于零时，抑制误差的效果应该为零。
也就是说，只在控制器中引入
“比例”项往往是不够的，比例项的作用只是放大误差的幅度。目前需要补充的是“微分项”，可以预测误差的变化趋势。这样比例+微分的控制器可以使抑制误差的控制效果提前等于零甚至为负，从而避免被控量的严重超调。
因此，对于大惯性或大滞后的被控对象，比例+微分控制器可以改善系统在调节过程中的动态特性。
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