简述PID控制的特点

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，也称为PID调节。

PID控制器自问世以来已有近70年的历史，因其结构简单、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。

当不能完全掌握被控对象的结构和参数，或不能得到精确的数学模型，而控制理论的其他技术又难以采用时，系统控制器的结构和参数必须靠经验和现场调试来确定，所以应用PID控制技术最为方便。

即当我们对一个系统和被控对象不完全了解，或者无法通过有效测量得到系统参数时，PID控制技术是最适合的。

PID控制，其实也有PI和PD控制。

PID控制器是根据系统误差，利用比例、积分和微分来计算控制量进行控制。

比例控制

比例控制是最简单的控制方法。

控制器的输出与输入误差信号成比例。

当只有比例控制时，系统输出中存在稳态误差。

错误).

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。

对于一个自动控制系统，如果进入稳态后出现稳态误差，则称控制系统有稳态误差或简单地称为差系统(System

稳定状态下

错误).

为了消除稳态误差，必须在控制器中引入一个“积分项”。

积分项对的误差取决于对时间的积分，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，从而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(PI)控制器可以使系统进入稳态后无稳态误差。

差动控制

在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比。

在克服误差的调节过程中，自动控制系统可能会振荡甚至变得不稳定。

原因是存在惯性大的分量(环节)或有延迟的分量，可以抑制误差，它们的变化总是滞后于误差的变化。

解决方法是“引”误差抑制效果的变化，即当误差接近零时，误差抑制效果应该为零。

也就是说，只介绍控制器

“比例”这个词往往是不够的。比例项的作用只是放大误差的幅度，现在需要增加的是“微分项”，可以预测误差变化的趋势。这样，比例+微分的控制器可以提前使抑制误差的控制功能等于零甚至为负，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(PD)控制器可以改善系统在调节过程中的动态特性。