pid是什么意思？(轻松讲解PID。)在实际工程中，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PID调节。PID控制器因其结构简单、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。

pid是什么意思(轻松解释PID)。

PID控制是一种传统的控制方法，几乎适用于温度、压力、流量、液位等所有领域。在不同的领域，只有PID参数应该设置不同，只要参数设置得当，就能取得很好的效果。全部都能满足0.1%甚至更高的控制要求。

今天，我给大家一个理论上的解释。在下面的文章中，我将解释西门子S7-200、S7-300和薄涂PLC是如何使用PID控制的，以及如何根据不同的工业控制案例进行编程和注意！

请关注你喜欢的！

那么什么是PID控制呢？

我先给大家举个例子！一、PID的故事。

小明接到这样一个任务:有一个水箱漏水(而且漏水的速度不一定固定)，要求水位保持在一定的位置。一旦发现水位低于所需位置，应向水箱加水。

小明接到任务后就一直站在水箱旁。过了很久，他觉得无聊，就跑到房间里看小说。他每30分钟检查一次水位。漏水太快。每次小明来检查，水都漏了出来，离要求的高度还很远。小明改为每3分钟来检查一次。因此，每次他来，都没有必要加水。做得太频繁是没有用的。几次测试后，每10分钟检查一次。这个检查时间称为采样周期。

小明开始用勺子加水。水龙头离水箱十几米，所以他经常需要跑几次才能补充足够的水。于是小明改用水桶加水。一加就是一桶。他跑得更少，加水更快。然而，他几次溢出水箱，几次不小心弄湿了鞋子。小明又动了动脑子。我不需要勺子或水桶。我用了一个盆，下来几次，发现刚刚好。我不需要跑太多次。这个浇水工具的大小叫做比例因子。

小明还发现，虽然水不会过度溢出，但有时会出现高出要求的位置较多，仍有湿鞋的危险。他想了一个办法，在水箱里安装一个漏斗。每次加水，他都不是直接倒入水箱，而是倒入漏斗，让它慢慢加入。这样就解决了溢水的问题，但是加水的速度慢，有时候跟不上漏水的速度。于是他尝试更换不同大小的漏斗来控制加水的速度，最终找到了一个满意的漏斗。漏斗时间称为积分时间。

小明终于松了一口气，但任务突然变得严格，水位控制的时效性大大提高。一旦水位过低，必须立即将水加到要求的位置，而且不能过高，否则不会发工资。小明又尴尬了！然后他又开始动脑，终于让他想到了一个办法。他经常在旁边放一盆备用水。当他发现水位低的时候，一盆水不经过漏斗就下去了，这样时效性有了保证，但水位有时会高很多。他在略高于所需水位的水中挖了一个洞，然后将一根管子连接到下面的备用水桶上，这样多余的水就会从上面的洞里漏出。这种漏水速度被称为时间差。

看了几个询问采样周期的帖子，暂时想到了这样一个故事。微分的比喻有些牵强，但可以帮助理解。呵呵，是入门级的。如果能帮助初学者理解PID，那就足够愿意了。故事中小明的实验是一步一步独立完成的，但实际浇水工具、漏斗直径、溢流孔大小会同时影响浇水速度和水位超调。做了后面的实验后，往往需要修改前面实验的结果。

故事中小明的实验是一步一步独立完成的，但实际浇水工具、漏斗直径、溢流孔大小会同时影响浇水速度和水位超调。做了后面的实验后，往往需要修改前面实验的结果。

采用PID控制的方式，用水壶将半杯带刻度的水倒入杯中，停止；设定值:水杯半杯刻度；

实际值:杯子中的实际水量；

产值:水壶倒水，杯子舀水；

测量:人眼(相当于传感器)。

执行人:人。

执行:倒水。

反向执行:舀水。

(1)比例控制。

也就是当人们看到水杯里的水量没有达到半杯刻度的时候，就把皇家水杯里的水按照一定的水量倒入水壶里，或者如果水杯里的水量超过刻度，就用一定的水量把水杯里的水舀出来。这一个动作可能导致少于半杯或多于半杯后停止。

描述:

比例控制是最简单的控制方法之一。控制器的输出与输入误差信号成比例。当仅使用比例控制时，系统输出具有稳态误差。

(2)PI积分控制。

就是按照一定的水量倒入杯子，如果发现杯子里没有水垢的水已经倒了，那么就发现大半杯的水，从杯子里舀水到外面，然后反复足量地倒水，多舀水，直到水达到水垢为止。

描述:

在积分I控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比。对于自动控制系统，如果在百特网络进入稳态后存在稳态误差，那么该控制系统被称为具有稳态误差的系统或简称为具有稳态误差的系统。为了消除稳态误差，必须在控制器中引入“积分项”。积分对的误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增加。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，直到它等于零。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。

(3)PID微分控制。

也就是人们的眼睛看杯子里的水量和刻度之间的距离。当有大的缝隙时，他们会用水壶里的大量水来倒水。当人们看到水的量接近水垢时，他们会减少水壶的水量，慢慢接近水垢，直到它们停留在杯子里的水垢中。如果能准确停在秤的位置，那就是无静态误差控制；如果你停在标尺附近，就有静态误差控制。

描述:

在微分控制D中，控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差变化率)成正比。

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，简称PID调节。PID控制器已有近70年的历史。由于其结构简单、稳定性好、运行可靠、调节方便，已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，或者不能得到精确的数学模型，难以采用控制理论的其他技术时，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，因此应用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得到系统参数时，PID控制技术是最适合的。PID控制，在实践中，也有PI和PD控制。根据系统的误差，PID控制器通过比例、积分和微分来计算控制量。

要了解系统的PID控制，一篇文章就够了，简单讲解一下PID！
PID参数。

(1)比例控制。

比例控制是最简单的控制方法之一。控制器的输出与输入误差信号成比例。当仅使用比例控制时，系统输出具有稳态误差。

(2)积分(I)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，如果在进入稳态后存在稳态误差，那么该控制系统被称为具有稳态误差的系统。为了消除稳态误差，必须在控制器中引入“积分项”。积分对的误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增加。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，直到它等于零。因此，百特网络和比例积分控制器可以使系统进入稳态后没有稳态误差。

(3)微分控制。

在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差变化率)成比例。在克服误差的调节过程中，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(环节)或延迟分量，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“引领”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，仅仅在控制器中引入“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”，可以预测误差变化的趋势。这样，比例加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。

当调节PID参数时，如果有理论方法确定PID参数，当然是最理想的方法。然而，在实际应用中，更有可能通过试错来确定PID参数。

要了解系统的PID控制，一篇文章就够了，简单讲解一下PID！
增大比例因子p一般会加快系统的响应速度，当Baxter网络存在静态误差时，有助于减小静态误差。但如果比例因子过大，系统会有较大的超调，引起振荡，稳定性变差。

增加积分时间I有助于减小超调和振荡，增加系统的稳定性，但系统静态误差的消除时间会更长。

增加微分时间d可以加快系统的响应速度，减小超调量，提高系统的稳定性，但削弱了系统抑制扰动的能力。

一起尝试时，可以参考上述参数对系统控制过程的影响趋势，实施先比例后积分再微分的设置步骤进行参数调整。

PID控制器的参数整定方法。

PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。根据被控过程的特点，确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间。整定PID控制器参数的方法有很多，可以归纳为两类:

一、理论计算和设置方法。

根据系统的数学模型，通过理论计算确定控制器的参数。用这种方法得到的计算数据不能直接使用，必须通过工程实践进行调整和修正。

二、工程设置方法。

主要依靠工程经验，直接在控制系统测试中进行。该方法简单，易于掌握，在工程实践中得到广泛应用。PID控制器参数的工程整定方法主要有临界比法、响应曲线法和衰减法。三种方法各有特点，共同点是根据工程经验公式调整控制器参数。然而，无论采用哪种方法获取控制器参数，都需要在实际操作中最终进行调整和改进。

要了解系统的PID控制，一篇文章就够了，简单讲解一下PID！
现在普遍采用临界比值法。用这种方法整定PID控制器参数的步骤如下:

(1)首先，预选足够短的采样周期以使系统工作；

(2)只增加比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，然后记录比例放大系数和临界振荡周期；

(3)在一定的控制程度下，用公式计算PID控制器的参数。

PID的参数设置:取决于工艺的经验和熟悉程度，是指测量值跟踪和设定值曲线，从而调整p、I、D的大小..

通用公式:

参数设置找最好，从小到大顺序检查；

先比例后积分，最后加微分；

曲线振荡频繁，应加大比例带盘。

曲线绕大湾浮动，比例带板向小湾弯曲；

曲线偏差恢复缓慢，积分时间减少。

曲线的波周期长，积分时间延长。

第一步，设置比例控制。

将比例控制函数由小变大，观察各个响应，直到得到响应快、超调小的响应曲线。

第二步:完成整体链接。

如果比例控制下稳态误差不能满足要求，应加入积分控制。首先将上一步选择的比例因子降低到50 ~ 80%，然后将积分时间设置为更大的值，观察响应曲线。然后减少积分时间，增加积分函数，相应调整比例系数，反复尝试得到满意的响应，确定比例和积分的参数。

第三步是设置差速器连杆。

如果通过以上步骤，PI控制只能消除稳态误差，动态过程不尽如人意，那么就要加入微分控制，形成PID控制。首先设定微分时间TD=0，逐渐增大TD，并相应改变比例系数和积分时间，从而获得满意的控制效果和PID控制参数。

PID的15个基本概念。

没有金刚钻，没有瓷器作品。为了掌握和应用PID，我们学习基本概念来武装自己是非常必要的。有些概念会搭配实际项目中常用的表达方法，从“真实:”开始。

1调整量:反映调整对象实际波动的量。调整后的金额不断变化。

真实:通常由检测到的反馈值来表示，如yout(t)。

设定值:PID调节器的设定值是人们期望调整的值。设定值可以是固定的或可变的。

实心的:人工设置的，通常用rin(t)表示。

3.控制输出:PID调节器根据被调节量的变化，计算后发出的指令，即整个调节器的输出。请注意yout(t)和调整后的数量之间的差异。这两个概念是完全不同的，人们经常混淆这两个概念。

实际:你经常在公式“u(t)= KP[e(t)+1/ti∫e(t)dt+TD * de(t)/dt]”中看到u(t)。

4输入偏差:输入偏差时调整量与设定值的差值。

真:误差(t)=rin(t)-yout(t)。

P(比例):P是比例效应，简单来说就是输入偏差乘以一个系数。

现实:和kp一样，KP也是一样的。

I(积分):I是积分，简单来说就是对输入偏差进行积分。

实际:如ki。

7(积分):D是微分的，这只是为了区分输入偏差。

实际:如kd。

8 PID基本公式PID调节器参数整定过程，一般来说，是先将系统调整到纯比例动作，逐步增强比例动作使系统产生等幅振荡，记录比例动作和振荡周期，然后将这个比例动作乘以0.6，这样积分动作就可以适当延长。

KP= 0.6*Km

KD= KP*/4或KD= KP*tu/8。

KI= KP*/或KI= 2KP/tu。

KP:比例控制参数；

KD:积分控制参数；

KI:微分控制参数；

Km:系统开始振荡时的比例值，通常称为临界比例值；

:恒幅振荡的频率，tu为振荡周期。这里tu =2，不是tu=1。学过傅里叶和拉普拉斯变换的同学应该明白为什么，所以这里就不深入讨论了。

9单回路:单回路是只有一个PID的调节系统。

10级联:一个PID不够。串级是将两个PID串联起来形成一个串级调节系统，也称为双环调节系统。串级调节系统中有两种PID调节器:主调门和副调门。

在串级调节系统中，被调节的PID称为主音，其输出直接指导执行机构动作的PID称为副音。主音的控制输出进入副音，作为副音的设定值。主调节选用单回路PID调节器，辅助调节选用外部给定调节器。

11积极行动。

对于PID调节器来说，控制输出随调节量的增大而增大，随调节量的减小而减小的效应称为PID正效应。

12个负面影响。

对于PID调节器，控制输出随调节量的增大而减小，随调节量的减小而增大的效应称为PID负效应。

13动态偏差。

在调节过程中，调节量与设定值之间的偏差随时发生变化，它们之间随时发生的偏差称为动态偏差。

14静态偏差。

调整趋于稳定后，调整量与设定值仍有静态偏差。静态偏差的消除是通过PID调节器的积分作用实现的。

15回调

调控者的动作说明调控量开始由涨转跌，或者由跌转涨的趋势变成回调。