什么是PID控制器PID控制器控制器中的积分控制是什么

一、PID控制器　　PID控制理念最早提出是在1932年，出生于瑞典后移民美国的物理学家哈利奈奎斯特(H Nyquist)，在他的一篇论文当中提出了采用图形的方法来判断系统的稳定性在他的基础上，荷兰裔科学家亨伯德(H W Bode)(对就你想的那个“伯德图/波特图”创始人)等人建立了一整套在频域范围设计反馈放大器的方法，后被用于自动控制系统的分析和设计，这也是PID算法最早从书面走向实践。

　　与此同时，反馈控制原理开始应用于工业过程中1936年英国的考伦德(A Callender)和斯蒂文森(A Stevenson)等人给出了 PID控制器的方法，自此PID算法正式形成了，并且后来在自动控制技术中占有非常重要的地位。

　　大家一定都见过PID的实际应用　　比如四轴飞行器，再比如平衡小车......还有汽车的定速巡航、3D打印机上的温度控制器....就是类似于这种：需要将某一个物理量“保持稳定”的场合(比如维持平衡，稳定温度、转速等)，PID都会派上大用场。

　　二、PID控制器积分控制　　控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系主要用于消除静差，提高系统的无差度积分作用的强弱取决于积分时间常数T，T越大，积分作用越弱，反之则越强　　为什么要引进积分作用?　　比例作用的输出与误差的大小成正比，误差越大，输出越大，误差越小，输出越小，误差为零，输出为零。

由于没有误差时输出为零，因此比例调节不可能完全消除误差，不可能使被控的PV值达到给定值必须存在一个稳定的误差，以维持一个稳定的输出，才能使系统的PV值保持稳定这就是通常所说的比例作用是有差调节，是有静差的，加强比例作用只能减少静差，不能消除静差。

　　为了消除静差必须引入积分作用，积分作用可以消除静差，以使被控的y(t)值最后与给定值一致引进积分作用的目的也就是为了消除静差，使y(t)值达到给定值，并保持一致　　积分作用消除静差的原理是，只要有误差存在，就对误差进行积分，使输出继续增大或减小，一直到误差为零，积分停止，输出不再变化，系统的PV值保持稳定，y(t)值等于u(t)值，达到无差调节的效果。

　　但由于实际系统是有惯性的，输出变化后，y(t)值不会马上变化，须等待一段时间才缓慢变化，因此积分的快慢必须与实际系统的惯性相匹配，惯性大、积分作用就应该弱，积分时间I就应该大些，反之而然如果积分作用太强，积分输出变化过快，就会引起积分过头的现象，产生积分超调和振荡。

通常I参数也是由大往小调，即积分作用由小往大调，观察系统响应以能达到快速消除误差，达到给定值，又不引起振荡为准　　对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统(System with Steady-state Error)。

为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。

因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差PI控制器不但保持了积分控制器消除稳态误差的“记忆功能”，而且克服了单独使用积分控制消除误差时反应不灵敏的缺点免责声明：本文来源：[中国传动网]的所有文字、图片、音视和视频文件，版权均为中国传动网(www.chuandong.com)独家所有。

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