PID 控制原理与调整方法

一 、

 前言

    在我们燃烧器的自动燃烧控制中，普遍的使用到了 PID 控制，由于我们对
它的了解程度不够深刻，在许多应用现场和用户面前给我们带来了很多尴尬。

为了让大家能深刻的理解并掌握

PID，这里我将我搜集到的一些资料结

合本人现场调试的一些经验与心得，与大家共同学习探讨。

二 、

PID 控制类型与意义

所谓的

PID 控制其实是自动控制输出的一种控制类型。它还有 P（比例）

控制、

I（积分）控制、D（微分）控制，组合在一起使用的有 PI 控制、PD 控

制、

PID 控制。尽管不同类型的控制器，其结构、原理各不相同，但是基本控制

规律只有三个：比例（

P）控制、积分（I）控制和微分（D）控制。这几种控

制规律可以单独使用，但是更多场合是组合使用。如比例（

P）控制、比例-积

分（

PI）控制、比例-积分-微分（PID

 

）控制等。

1、 比例（ P）控制

“

”

单独的比例控制也称 有差控制 ，控制器输出的变化与输入控制器的偏

差（偏差指目标值与实际值之间的差）成比例关系，偏差越大输出越大（或
越小根据正反比例有关）。输出

=偏差*比例

比如说，一个热风炉出口温度的

PID 控制的比例是 10，它的预定值是

500°C。那么它在小于 490°C 的时候会输出 100%，在 495°C 的时候会输
出

50%，在 499°C 的时候输出 10％，在偏差是 0 的时候，控制器的输出

也是

0。

实际应用中，比例度的大小应视具体情况而定，比例度太小，控制作用

太弱，不利于系统克服扰动，余差太大，控制质量差，也没有什么控制作用；

 

比例度太大，控制作用太强，容易导致系统的稳定性变差，引发振荡。
　　对于反应灵敏、放大能力强的被控对象（例如热风炉的温度控制），为提
高系统的稳定性，应当使比例度稍小些；而对于反应迟钝，放大能力又较弱
的被控对象（例如蒸汽压力的控制），比例度可选大一些，以提高整个系统

 

的灵敏度，也可以相应减小余差。 这里说的比例度的大小不是指

P 值数字的

大小，而是指

P 值在整个被控对象中所占比例的大小，例如，我们平常的蒸

汽压力控制目标为

2.0MPa，它的比例取值为 1，但它已占最大差值比例的

50% ,1/（2-0）*100%=50%。而热风温度控制中，热风目标为 500℃，
比例取

10 时，它占最大差值的 10%,10/(500-0)*100%=2%