PID_调节比例积分微分作用的特点和规律总结

（一）

在自动控制系统中，P、I、D调节是比例调节，积分调节和微分调节作用。

调节控制质量的好坏取决于控制规律的合理选取和参数的整定。在控制系统中
总是希望被控参数稳定在工艺要求的范围内。但在实际中被控参数总是与设定
值有一定的差别。调节规律的选取原则为：调节规律有效，能迅速克服干扰。

比例、积分、微分之间的联系与相匹配使用效果

比例调节简单，控制及时，参数整定方便，控制结果有余差。因此，比例控
制规律适应于对象容量大负荷变化不大纯滞后小，允许有余差存在的系统，
一般可用于液位、次要压力的控制。

比例积分控制作用为比例及时加上积分可以消除偏差。积分会使控制速度变慢，系统稳
定性变差。比例积分适应于对象滞后大，负荷变化较大，但变化速度缓慢并要求控制结果
没有余差。广泛使用于流量，压力，液位和那些没有大的时间滞后的具体对象。
比例微分控制作用：响应快、偏差小，能增加系统稳定性，有超前控制作用，可以克服
对象的惯性，控制结果有余差。适应于对象滞后大，负荷变化不大，被控对象变化不频繁，
结果允许有余差的系统。
在自动调节系统中，E=SP-PV。其中，E为偏差，SP为给定值，PV为测量值。当SP大于PV
时为正偏差，反之为负偏差。

比例调节作用的动作与偏差的大小成正比；当比例度为100时，比例作用的
输出与偏差按各自量程范围的1：1动作。当比例度为10时，按lO：l动作。即比
例度越小。比例作用越强。比例作用太强会引起振荡。太弱会造成比例欠调，造
成系统收敛过程的波动周期太多，衰减比太小。其作用是稳定被调参数。
积分调节作用的动作与偏差对时间的积分成正比。即偏差存在积分作用就会
有输出。它起着消除余差的作用。积分作用太强也会引起振荡，太弱会使系统
存在余差。
微分调节作用的动作与偏差的变化速度成正比。其效果是阻止被调参数的一
切变化，有超前调节的作用。对滞后大的对象有很好的效果。但不能克服纯滞
后。适用于温度调节。使用微分调节可使系统收敛周期的时间缩短。微分时间太
长也会引起振荡。
参数设定的方法一般是，先比例次积分后微分的顺序进行。看曲线调参数，
从调节品质的曲线逐步找到最佳参数．

在随动系统中，采用数字PI控制可以达到控制精度高、无超调、响应快、曲线拟
合精度高等优点，并简化了控制电路。传统的位置式PI算法一般是可以达到基
本控制要求，但必须有一个前提：控制周期要足够小。如果控制周期过长，曲
线拟合差，要达到15％的曲线拟合误差有点困难，甚至可能会造成系统失控，
并造成对机械设备的损伤。因此，针对本文所提到的控制系统，不能简单的采
用位置式PI算法，而应该对其进行改进，以适应该控制系统的要求。

比例系数K是和每次采样的偏差值有直接关系，因此提高Kp能使系统响应较