PRODUCT CLASSIFICATION
高温电炉制回路三个部分系统的传感器得到的丈量结果
控制器作出决议 经过一个输出设备来作出反响
控制器从传感器得到丈量结果,然后用需求结果减去丈量结果来得到误差。然后用误差来计算出一个对系统的纠正值来作为输入结果,这样系统就能够从它的输出结果中消弭误差。
在一个PID回路中,这个纠正值有三种算法,消弭目前的误差,均匀过去的误差,和透过误差的改动来预测未来的误差。
比方说,假设一个水箱在为一个植物提供水,这个水箱的水需求坚持在一定的高度。一个传感器就会用来检查水箱里水的高度,这样就得到了丈量结果。控制器会有一个固定的用户输入值来表示水箱需求的水面高度,假定这个值是坚持65%的水量。控制器的输出设备会连在一个马达控制的水阀门上。翻开阀门就会给水箱注水,打开阀门就会让水箱里的水量降落。这个阀门的控制信号就是我们控制的变量,它也是这个系统的输入来坚持这个水箱水量的固定。
高温电炉PID控制器能够用来控制任何能够被丈量的并且能够被控制变量。比方,它能够用来控制温度,压强,流量,化学成分,速度等等。汽车上的巡航定速功用就是一个例子。
一些控制系统把数个PID控制器串联起来,或是链成网络。这样的话,一个主控制器可能会为其他控制输出结果。一个常见的例子是马达的控制。我们会常常需求马达有一个控制的速度并且停在一个肯定的位置。这样呢,一个子控制器来管理速度,但是这个子控制器的速度是由控制马达位置的主控制器来管理的。
连合和串联控制在化学过程控制系统中是很常见的。
PID算法根底
PID是以它的三种纠正算法而命名的。这三种算法都是用加法调整被控制的数值。而实践上这些加法运算大局部变成了减法运算由于被加数总是负值。这三种算法是:
比例- 来控制当前,误差值和一个负常数P(表示比例)相乘,然后和预定的值相加。P只是在控制器的输出和系统的误差成比例的时分成立。比方说,一个电热器的控制器的比例尺范围是10°C,它的预定值是20°C。那么它在10°C的时分会输出100%,在15°C的时分会输出50%,在19°C的时分输出10%,留意在误差是0的时分,控制器的输出也是0。
积分 - 来控制过去,误差值是过去一段时间的误差和,然后乘以一个负常数I,然后和预定值相加。I从过去的均匀误差值来找到系统的输出结果和预定值的均匀误差。一个简单的比例系统会振荡,会在预定值的左近来回变化,由于系统无法消弭多余的纠正。经过加上一个负的均匀误差比例值,均匀的系统误差值就会总是减少。所以,终这个PID回路系统会在预定值定下来。
导数 - 来控制未来,计算误差的一阶导,并和一个负常数D相乘,后和预定值相加。这个导数的控制会对系统的改动作出反响。导数的结果越大,那么控制系统就对输出结果作出更快速的反响。这个D参数也是PID被成为可预测的控制器的缘由。D参数对减少控制器短期的改动很有协助。一些实践中的速度迟缓的系统能够不需求D参数。郑州安晟
用更专业的话来讲,一个PID控制器能够被称作一个在频域系统的过滤器。这一点在计算它能否会终到达稳定结果时很有用。假如数值选择不当,控制系统的输入值会重复振荡,这招致系统可能永远无法到达预设值。
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