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你所不知道的欣灵温控仪PID控制模式

来源：原创作者：欣灵发布时间：2015/10/23

PID控制是指结合比例控制P、积分控制I、微分控制D，有一定的延迟时间的最佳控制方式。简单的说就是以比例控制P使其没有超调和振荡，通过微分控制I自动消除偏差，又通过微分控制D使其干扰迅速响应，以上所结合控制的方式即为PID控制。

假如一个水箱在为一个植物提供水，这个水箱的水需要保持在一定的高度。一个传感器就会用来检查水箱里水的高度，这样就得到了测量结果。控制器会有一个固定的用户输入值来表示水箱需要的水面高度，假设这个值是保持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。打开阀门就会给水箱注水，关上阀门就会让水箱里的水量下降。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保持这个水箱水量的固定。

比例控制P：

单独的比例控制也称“有差控制”，输出的变化与输入控制器的偏差成比例关系，偏差越大输出越大。实际应用中，比例度的大小应视具体情况而定，比例度太大，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；比例度太小，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，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，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。

单纯的比例控制适用于扰动不大，滞后较小，负荷变化小，要求不高，允许有一定余差存在的场合。工业生产中比例控制规律使用较为普遍。

积分控制I：

用比例控制进行控制会产生偏差。用积分控制I来自动消除偏差。积分控制是输出偏差（设定值与测量值的差）的大小和发生偏差的时间围成的面积，即与积分积分值的大小成比例。

因此，只要有偏差，积分控制就为了消除偏有效期起作用，进而消除静差。

积分的强弱用积分时间来表示。积分控制所产生的输出（操作量）与比例控制产生的输出（操作量）相等时所经过的时间叫积分时间。

积分时间越短，积分效果越强。积分时间越长，积分效果越弱。

如果积分效果太强，则容易发生振荡，不稳定。

微分控制D：

按照与发生偏差（设定值与测量值的差）的速度成比例的操作量进行控制、用于防止偏差的剧烈变化的动作叫微分控制D。微分动作的强弱用微分时间表示。微分时间为微分动作所产生的输出（操作量）与比例动作产生的输出（操作量）相等时所经过的时间叫微分时间。微分时间越长，微分效果越强。微分时间越短，微分效果越弱。如果微分效果太强，即使偏差的变化小，也会出现大的输出变化，发生振荡，而不稳定。

欣灵牌仪表中带PID功能有：CMT1/CMT2/CMT3/CMT4-5000系列，XMT/XMTA/XMTD/XMTE/XMTF/XMTG-5000系列、HB101/HB401/HB701/HB901系列。