pid控制的原理，PID控制原理详解

很多朋友对pid控制的原理，PID控制原理详解不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

PID是比例、积分、微分的缩写。PID控制算法是一种结合了比例、积分和微分的控制算法。它是连续系统中最成熟、应用最广泛的控制算法。这种控制算法出现于20世纪三四十年代，适用于被控对象模型不明确的情况。

实践经验和理论分析表明，用这种控制律控制许多工业过程可以获得满意的结果。PID控制的本质是根据输入偏差值，按照比例、积分、微分的函数关系进行运算，用运算结果来控制输出。

在实际控制系统中，通过P、I、D的不同组合，可以得到各种常用的调节规律。PID具有原理简单、鲁棒性强、适应性广等优点。即使在新的控制算法和控制规律不断产生的今天，PID作为最基本的控制方式仍然占据着重要地位，显示出强大的生命力。

PID控制是一种经典的反馈控制算法，可以根据实际输出值与期望输出值之间的误差信号及时调整控制输出值，从而提高控制精度。PID控制的主要原理包括比例控制、积分控制和微分控制。比例控制(p控制)

比例控制是根据实际输出值与期望输出值之间的误差信号来调整控制输出值，从而提高控制精度。比例控制的输出与误差成正比，即输出P=Kp *E，其中Kp为比例系数，E为误差信号。比例控制具有响应速度快、控制精度高等优点，但容易产生静态误差和振荡。积分控制(I控制)

积分控制是根据误差信号的积分值来调节控制输出，以消除静态误差，提高稳态精度。积分控制的输出与误差信号的积分值成正比，即输出I=Ki *Edt，其中Ki为积分系数。积分控制可以消除静态误差，但容易引起系统的超调、振荡等问题。差动控制(d控制)

微分控制是根据误差信号的变化率来调整控制输出，以提高控制系统的稳定性。微分控制的输出与误差信号的变化率成正比，即输出D=Kd * D(E)/dt，其中Kd为微分系数。差分控制可以提高系统的稳定性，但容易引起抖动、噪声等问题。PID控制

PID控制结合了比例控制、积分控制和微分控制来实现更精确的控制。PID控制器的输出为PID=KpE KiEdt Kd * d(E)/dt，其中Kp、Ki、Kd分别为比例系数、积分系数、微分系数。

PID控制具有响应速度快、控制精度高、稳态误差小等优点，是控制系统中广泛使用的控制算法。但PID控制也存在一些问题，如调节困难、参数选择不当等，容易导致系统不稳定。因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行控制。

PID算法的实现过程很简单，就是通过反馈检测偏差信号，由偏差信号控制被控量。控制器本身就是比例、积分、微分三个环节的总和。功能框图如下：考虑在某一时刻t，当输入量为rin(t)，输出量为rout(t)时，则偏差可计算为err(t)=rin(t)-rout(t)。所以PID的基本控制规律可以表示为下面的公式：

其中Kp是比例带，TI是积分时间，TD是微分时间。这是PID控制的基本原理。

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