历久弥新的PID
2025年02月05日 18:42:50
来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台
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是基于偏差的当前值、历史值和未来值三项组合的线性控制器。这个由手动控制经验发展而来的经历了百年的考验，至今仍然占据了过程控制的95%以上的应用。过程被控对象的特性往往具有非线性和不确定性，一个线性的PID控制器为什么能长盛不衰呢？因为在反馈系统框架内，即使被控对象非常复杂使用线性控制器仍可以取得满意的控制性能。既简单符合人类的直觉又能满足控制性能要求所以PID控制器是控制算法。
反馈系统的控制器根据被控制量与控制目标的误差来对控制手段进行调节，使被控制量向控制目标逼近。反馈被广泛地应用于自然和技术系统中。在工程中，反馈的应用往往带来系统能力的巨大改进。反馈系统是两个有因果关系的系统，个系统影响第二个系统，然后第二个系统的输出反过来影响个系统。这些互为因果的循环论证带来了整个系统特性的显著改进。反馈控制系统可以提供控制作用补偿干扰的影响使系统回到设定值从而减少干扰的影响，闭环系统可以在更大干扰情况下保持稳定。反馈控制系统可以一起改变闭环系统的特性，使不稳定系统的系统稳定，提升系统的响应速度等。通过反馈控制系统使用精度不太高的组件可以实现高精度的控制。
在中被控对象的不确定性始终存在，严格依赖于模型准确性的控制算法都很难长时间使用。PID虽然基于对象模型参数可以取得的闭环性能可能比其他算法稍逊，但是甚至当对象模型单一参数变化1倍时PID控制的闭环性能仍变化不大。满足闭环控制要求又高鲁棒性符合直观所以说PID神通广大。
作者：冯少辉博士(现从事控制工作，有一线十几年工作经历，真正理论联系实际的过程控制专家)
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