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1、基本概念基本概念一、基本概念一、基本概念o PID PID 控制是比例积分微分控制控制是比例积分微分控制n （Proportional-Integral-DifferentialProportional-Integral-Differential）o 历史最久、应用最广，适应性最强的控制方式历史最久、应用最广，适应性最强的控制方式o 在工业生产过程中，在工业生产过程中，PIDPID控制算法占控制算法占85%85%90%90%o PIDPID控制器由比例单位控制器由比例单位(P)(P)、积分单位、积分单位(I)(I)和微分单元和微分单元(D),(D),其其输入输入e(t)e(t)与输出与输出u(
2、t)u(t)的关系为的关系为u(t)=fe(t)u(t)=fe(t)基本概念基本概念一、基本概念一、基本概念反馈控制反馈控制控制器控制器执行器执行器被控对象被控对象测量测量/变送器变送器-+目标目标误差误差输出输出广义对象广义对象PID基本概念基本概念1.1.常规常规PIDPID控制系统的原理控制系统的原理比例积分微分被控对象r(t)e(t)u(t)y(t)输入：控制偏差输入：控制偏差e e(t)(t)= =r r(t)(t)- -y y( (t t) )输出：偏差的比例输出：偏差的比例(P)(P)、积分、积分(I)(I)和微分和微分(D)(D)的线性组合的线性组合 )()(1)()(0dtt
3、deTdtteTteKtuDtIc式中式中 Kc 比例系数比例系数 TI 积分时间常数积分时间常数 TD 微分时间常数微分时间常数基本概念基本概念2.2.PIDPID控制的特点控制的特点 原理简单，使用方便原理简单，使用方便。 适应性强适应性强，可以广泛应用于化工、热工、冶金、炼油以及，可以广泛应用于化工、热工、冶金、炼油以及造纸、建材等各种生产部门。造纸、建材等各种生产部门。 鲁棒性强鲁棒性强，即其控制品质对被控对象特性的变化不大敏感。，即其控制品质对被控对象特性的变化不大敏感。 对模型依赖少对模型依赖少。o 按按 PIDPID控制进行工作的自动调节器早已商品化。控制进行工作的自动调节器早已
4、商品化。基本概念基本概念 在过程控制中，绝大部分都采用在过程控制中，绝大部分都采用 PIDPID控制。例外的情况有控制。例外的情况有两种。两种。o 一种是被控对象易于控制而控制要求又不高的，可以采用一种是被控对象易于控制而控制要求又不高的，可以采用更简单的开关控制方式。更简单的开关控制方式。o 另一种是被控对象特别难以控制而控制要求又特别高的情另一种是被控对象特别难以控制而控制要求又特别高的情况，这时如果况，这时如果 PIDPID控制难以达到生产要求就要考虑采用更控制难以达到生产要求就要考虑采用更先进的控制方法。先进的控制方法。3.3.1 3.3.1 比例控制比例控制1.1.比例控制原理比例控
5、制原理式中，u 比例调节器的输出变化量； e 比例调节器的输入信号； KC 比例调节器的比例系数。eKuC 当控制器的输出变化量u 与输入偏差e成比例时，就构成了比例控制规律(P)，其数学表达式为：3.3.1 3.3.1 比例控制比例控制1.1.比例控制的阶跃响应比例控制的阶跃响应0u0+Kceu0u = Kc eP P调节对偏差信号能做出及时调节对偏差信号能做出及时反应，没有丝毫的滞后。反应，没有丝毫的滞后。输出输出u u实际上是对其起始值实际上是对其起始值的增量。因此，当偏差的增量。因此，当偏差e e为零，为零，因而因而u u0 0时，并不意味着调时，并不意味着调节器没有输出，它只说明此时
6、节器没有输出，它只说明此时有有u=u0。u0的大小是可以通过调整调节的大小是可以通过调整调节器的工作点加以改变的。器的工作点加以改变的。3.3.1 3.3.1 比例控制比例控制2 2. .比例带定义及其物理意义比例带定义及其物理意义 在过程控制中，通常用比例度表示控制输出与偏差成线性关系的比例控制器输入（偏差）的范围。因此，比例度又称为比例带，其定义为%100| /| /minmaxminmaxuuueee,maxminee式中，为偏差信号范围，即仪表的量程；,maxminuu为控制器输出信号范围，即控制器输出的工作范围。 比例带的定义比例带的定义3.3.1 3.3.1 比例控制比例控制比例带
7、与输入输出的关系比例带与输入输出的关系 比例度可理解为：要使输出信号发生全范围的变化，输入信号必须改变全量程的百分数。 从图中可以看出：比例度越小，使输出变化全范围时所需的输入变化区间也就越小。3.3.1 3.3.1 比例控制比例控制 比例度 与比例放大系数KC的关系为：%100CKK式中， 。minmaxminmaxeeuuK 由于K为常数，因此控制器的比例度和比例放大倍数KC成反比关系。比例度越小，则放大倍数KC越大，比例控制作用越强；反之，当比例度越大时，表示比例控制作用越弱。3.3.1 3.3.1 比例控制比例控制o 如果采用单元组合仪表，调节器的输入和输出都是统一的标准信号，即 ，则
8、有o 此时比例带（比例度）与比例增益成反比，比例带小，则较小的偏差就能激励调节器产生100%的开度变化，相应的比例增益就大。|uu|ee|minmaxminmax %1001%100cKue3.3.1 3.3.1 比例控制比例控制具有重要的物理意义具有重要的物理意义o u u 代表调节阀开度的变化量，代表调节阀开度的变化量，就代表使调节阀开度改就代表使调节阀开度改变变100% 100% 即从全关到全开时所需要的被调量的变化范围。即从全关到全开时所需要的被调量的变化范围。n例如，若测量仪表的量程为100，则50% 就表示被调量需要改变50才能使调节阀从全关到全开。o当被调量处在当被调量处在“比例
9、带比例带”以内以内n调节阀的开度(变化)才与偏差成比例。o超出这个超出这个“比例带比例带”以外以外n调节阀已处于全关或全开的状态，调节器的输入与输出已不再保持比例关系。3.3.1 3.3.1 比例控制比例控制3 3. .比例调节的特点比例调节的特点比例调节的显著特点就是比例调节的显著特点就是有差调节有差调节。o如果采用比例调节，则在负荷扰动下的调节过程结束后，被调量不可能与设定值准确相等，它们之间一定有残差。 o因为根据比例调节的特点，只有调节器的输入有变化,即被调量和设定值之间有偏差,调节器的输出才会发生变化。3.3.1 3.3.1 比例控制比例控制o 余差（或静差）是指：余差（或静差）是指
10、：n 被调参数的新的稳定值与给定值不相等而形成的被调参数的新的稳定值与给定值不相等而形成的差值。差值。o 余差的大小与调节器的放大系数余差的大小与调节器的放大系数KcKc或比例带或比例带有关有关n 放大系数越小，即比例带越大，余差就越大；放大系数越小，即比例带越大，余差就越大；n 放大系数越大，即比例带越小，比例调节作用越放大系数越大，即比例带越小，比例调节作用越强，余差就越小。强，余差就越小。3.3.1 3.3.1 比例控制比例控制 如果广义被控对象的传递函数Gp(s)具有一阶惯性加纯迟延的形式则当控制器Gc(s)采用比例控制时系统的开环传递函数可表示为：scscpcoeTsKKeTsKKs
11、GsGsG11)()()( 当系统的输入在幅值为A的阶跃信号激励时，其响应的稳态误差为：KKAsAsGsRsGsssEecosossss1)(11slim)()(11lim)(lim000其中：K为广义被控对象的增益；Kc为控制器的比例增益。3.3.1 3.3.1 比例控制比例控制KKAecss1 比例调节的残差随比例带的增大而增大。从这一方面考虑，希望尽量减小比例带。然而，减小比例带就等于加大了开环增益，其后果是导致系统激烈振荡甚至不稳定。稳定性是任何闭环控制系统的首要要求，比例带的设置必须保证系统具有一定的稳定裕度，然后再考虑适用其他方法减少残差。3.3.1 3.3.1 比例控制比例控制
12、增大增大,则比例系数减小,由比例调节器输出u=Kc*e,则调节阀的动作幅度减小. 因此被调量的变化比较平稳, 甚至可以没有超调,但残差大,调节缓慢,调节时间长 减小减小, 则比例系数增大,调节阀的动作幅度增大,引起被调量来回波动, 但系统仍可能是稳定的, 残差相应减小. 具有一个临界值, 此时系统处于稳定边界的情况, 进一步减小系统就不稳定了对调节过程的影响：对调节过程的影响：3.3.1 3.3.1 比例控制比例控制3.3.1 3.3.1 比例控制比例控制(1)(1)比例调节的输出增量与输入增量呈一一对应的比例关比例调节的输出增量与输入增量呈一一对应的比例关 系。即系。即: : u=Kcu=K
13、c* *e e。(2)(2)比例调节反应速度快比例调节反应速度快, , 输出与输入同步输出与输入同步, ,没有时间滞后没有时间滞后, , 其动态特性好。其动态特性好。 (3)(3)比例调节的结果不能使被调参数完全回到给定值比例调节的结果不能使被调参数完全回到给定值, ,而产生而产生静差。静差。越大越大: 过渡过程越平稳过渡过程越平稳, 残差大残差大,稳定性稳定性, 调节时间调节时间.减小减小: 振荡加剧振荡加剧, 稳定性稳定性, 残差小残差小减到某一数值时减到某一数值时, 出现等幅振荡出现等幅振荡, 此时称为临界比例度此时称为临界比例度比例调节的特点：比例调节的特点：3.3.1 3.3.1 比
14、例控制比例控制比例带的一般选择原则：比例带的一般选择原则：o 若对象较稳定（对象的静态放大系数较小，时若对象较稳定（对象的静态放大系数较小，时间常数不太大，滞后较小）间常数不太大，滞后较小）n 则比例带可选小些，这样可以提高系统的灵敏度，使则比例带可选小些，这样可以提高系统的灵敏度，使反应速度加快一些；反应速度加快一些；o 相反，若对象的放大系数较大，时间常数较小，相反，若对象的放大系数较大，时间常数较小，滞后时间较大滞后时间较大n 则比例带可选大一些，以提高系统的稳定性。则比例带可选大一些，以提高系统的稳定性。3.3.2 3.3.2 比例积分控制（比例积分控制（PI控制）控制）1.积分控制积
15、分控制 当控制器的输出变化u与输入偏差e的积分成比例时，就是积分控制规律I。其数学表达式为：tIedtK0u 式中，KI为积分比例系数。 积分控制作用的特征可以用阶跃输入下的输出来说明。当控制器的输入偏差是幅值为A的阶跃信号时，就可以表示为：AtKedtKItI0u3.3.2 3.3.2 比例积分控制（比例积分控制（PI控制）控制）tIedtKu0 I I调节器的输出不仅与偏差信号调节器的输出不仅与偏差信号的大小有关，还与偏差存在的的大小有关，还与偏差存在的时间长短有关。时间长短有关。 只要偏差存在，调节器的输出只要偏差存在，调节器的输出就会不断变化，直到偏差为零就会不断变化，直到偏差为零调节
16、器的输出才稳定下来不再调节器的输出才稳定下来不再变化。变化。 所以所以积分调节作用能自动消除积分调节作用能自动消除余差余差。 注意注意I I调节的输出不像调节的输出不像P P调节那调节那样随偏差为零而变到零。样随偏差为零而变到零。积分调节的特点是无差调节。积分调节的特点是无差调节。3.3.2 3.3.2 比例积分控制（比例积分控制（PI控制）控制）积分控制表达式可以改写为：tIedtT01u式中，TI为积分时间。 对上式做拉普拉斯变换，就可以得到积分控制器的传递函数GC(S)为：SKSTSESUSGIIC1)()()(3.3.2 3.3.2 比例积分控制（比例积分控制（PI控制）控制）sIsI
17、pcoeTssKKeTsKsKsGsGsG)1(1)()()( 采用积分控制时，系统的开环传递函数为： 当系统的输入在幅值为A的阶跃信号激励时，其响应的稳态误差为：01)(11slim)()(11lim00AsAsGsRsGseososss 所以，该系统在阶跃信号作用下的稳态误差始所以，该系统在阶跃信号作用下的稳态误差始终为零。即：积分控制是无差控制。终为零。即：积分控制是无差控制。3.3.2 3.3.2 比例积分控制（比例积分控制（PI控制）控制）o 积分速度（积分常数）的大小对调节过程影响积分速度（积分常数）的大小对调节过程影响：n增大积分速度增大积分速度o调节阀的速度加快，但系统的稳定调
18、节阀的速度加快，但系统的稳定性降低性降低o当积分速度大到超过某一临界值时，当积分速度大到超过某一临界值时，整个系统变为不稳定，出现发散的振整个系统变为不稳定，出现发散的振荡过程。荡过程。oK KI I愈大，则调节阀的动作愈快，就愈大，则调节阀的动作愈快，就愈容易引起和加剧振荡，而最大动态愈容易引起和加剧振荡，而最大动态偏差则愈来愈小。偏差则愈来愈小。n减小积分速度减小积分速度o调节阀的速度减慢，结果是系统的调节阀的速度减慢，结果是系统的稳定性增加了，但调节速度变慢稳定性增加了，但调节速度变慢o当积分常数小到某一临界值时，调当积分常数小到某一临界值时，调节过程变为非振荡过程。节过程变为非振荡过程
19、。n无论增大还是减小积分速度，被调量无论增大还是减小积分速度，被调量最后都没有残差最后都没有残差 积分速度积分速度K KI I对调节过程的影响对调节过程的影响3.3.2 3.3.2 比例积分控制（比例积分控制（PI控制）控制）o 积分调节的滞后性积分调节的滞后性n 对于同一个被控对象，采用对于同一个被控对象，采用I I调节时其调节过程的调节时其调节过程的进行总比采用进行总比采用P P调节时缓慢，除非积分速度无穷大，调节时缓慢，除非积分速度无穷大，否则否则I I调节就不可能像调节就不可能像P P调节那样及时对偏差加以调节那样及时对偏差加以响应，而是滞后于偏差的变化，它的滞后特性使响应，而是滞后于
20、偏差的变化，它的滞后特性使其难以对干扰进行及时控制。其难以对干扰进行及时控制。n 所以一般在工业中，很少单独使用所以一般在工业中，很少单独使用I I调节，而基本调节，而基本采用采用PIPI调节代替纯调节代替纯I I调节。调节。3.3.2 3.3.2 比例积分控制（比例积分控制（PI控制）控制）比例调节和积分调节的比较：比例调节和积分调节的比较：o 比例调节是有差调节，积分调节是无差调节比例调节是有差调节，积分调节是无差调节o 比例调节能立即响应偏差变化积分调节调节过程缓慢比例调节能立即响应偏差变化积分调节调节过程缓慢当被调参数突然出现较大的偏差时当被调参数突然出现较大的偏差时n 比例调节能立即
21、按比例把调节阀的开度开得很大比例调节能立即按比例把调节阀的开度开得很大n 但积分调节器需要一定的时间才能将调节阀的开度开但积分调节器需要一定的时间才能将调节阀的开度开大或减小大或减小如果系统干扰作用频繁，积分调节会显得十分乏力如果系统干扰作用频繁，积分调节会显得十分乏力o 单独的积分调节系统较罕见，它作为一种辅助调节规律与单独的积分调节系统较罕见，它作为一种辅助调节规律与比例调节一起组成比例积分调节规律比例调节一起组成比例积分调节规律。3.3.2 3.3.2 比例积分控制（比例积分控制（PI控制）控制）o积分调节可以消除静差积分调节可以消除静差, ,但有滞后现象，比例调但有滞后现象，比例调节没
22、有滞后现象，但存在静差。节没有滞后现象，但存在静差。oPIPI调节就是综合调节就是综合P P、I I两种调节的优点，利用两种调节的优点，利用P P调调节快速抵消干扰的影响，同时利用节快速抵消干扰的影响，同时利用I I调节消除残差。调节消除残差。2.比例积分（比例积分（PI）调节）调节3.3.2 3.3.2 比例积分控制（比例积分控制（PI控制）控制）比例积分控制规律（PI）是比例与积分两种控制规律的结合，其数学表达式为： 对上式取拉氏变换，可得比例积分控制器的传递函数：sTKsEsUsGICC11)()()()1(1)1(00tItIcedtTeedtTeKu式中： 比例带（可视情况取正值或负
23、值）； TI 积分时间； 和TI是PI调节器的两个重要参数。3.3.2 3.3.2 比例积分控制（比例积分控制（PI控制）控制）当输入偏差是幅值为A的阶跃变化时，比例积分控制器的输出是比例和积分两部分之和，其特性如图所示。由图可以看出，u的变化开始是一阶跃变化，其值为KcA（比例作用），然后随时间逐渐上升（积分作用）。比例作用是即时的、快速的，而积分作用是缓慢的、渐变的。3.3.2 3.3.2 比例积分控制（比例积分控制（PI控制）控制）o PIPI调节在比例带不变的情况下，减小积分时间调节在比例带不变的情况下，减小积分时间T TI I，将使，将使控制系统稳定性降低、振荡加剧、调节过程加快、振
24、荡控制系统稳定性降低、振荡加剧、调节过程加快、振荡频率升高。频率升高。3.比例积分的调节规律比例积分的调节规律 P P积分时间常数积分时间常数TI过大过大: 积分环节作用微弱或者不起作用积分环节作用微弱或者不起作用 积分时间常数积分时间常数TI过小过小: 出现振荡，系统趋于不稳定出现振荡，系统趋于不稳定I I控制系统不同积分时间的响应过程控制系统不同积分时间的响应过程 3.3.2 3.3.2 比例积分控制（比例积分控制（PI控制）控制）o具有比例调节作用反应快、无滞后的优点，可具有比例调节作用反应快、无滞后的优点，可以加快调整作用，缩短调节时间，又具有积分调以加快调整作用，缩短调节时间，又具有
25、积分调节的优点，可以消除静差，但是会降低原有系统节的优点，可以消除静差，但是会降低原有系统的稳定性。的稳定性。o对于一般调节对象，均可用比例积分调节，比对于一般调节对象，均可用比例积分调节，比例带和积分时间选择合适，基本可以满足生产工例带和积分时间选择合适，基本可以满足生产工艺要求。艺要求。4.比例积分调节的特点比例积分调节的特点3.3.3 3.3.3 比例微分控制（比例微分控制（PD控制）控制）1.微分控制微分控制具有微分控制规律（D）的控制器，其输出u与偏差e的关系可用下式表示：dtdeTuD式中，TD为微分时间。由上式可以看出，微分控制作用的输出大小与偏差变化的速度成正比。对于一个固定不
26、变的偏差，不管这个偏差有多大，微分怍用的输出总是零，这是微分作用的特点。3.3.3 3.3.3 比例微分控制（比例微分控制（PD控制）控制）tteu0t0t理想理想D D调节器的阶跃响应曲线调节器的阶跃响应曲线o 调节器在调节器在t=tt=t0 0时刻，输入阶跃偏时刻，输入阶跃偏差差e e，偏差的变化速度为：，偏差的变化速度为：o 之后，调节器的输出立即又回到之后，调节器的输出立即又回到零，理想的微分调节特性曲线为零，理想的微分调节特性曲线为一垂直直线。一垂直直线。dtde3.3.3 3.3.3 比例微分控制（比例微分控制（PD控制）控制）微分调节的特点微分调节的特点 ：o P P和和I I是
27、根据已经形成的被调参数与给定值之偏差而动作是根据已经形成的被调参数与给定值之偏差而动作( (即即偏差的方向和大小偏差的方向和大小进行调节进行调节) )。o 微分调节是根据偏差信号的微分微分调节是根据偏差信号的微分, ,即即偏差变化的速度偏差变化的速度而动而动作的。作的。只要偏差一露头只要偏差一露头, ,调节器就立即动作，以求更好的调节器就立即动作，以求更好的调节效果。偏差没有变化调节效果。偏差没有变化, ,微分调节不起作用。微分调节不起作用。o 微分调节具有某种程度的预见性，属于微分调节具有某种程度的预见性，属于“超前校正超前校正”。o 微分调节主要用于克服调节对象有较大的微分调节主要用于克服
28、调节对象有较大的传递滞后和容量传递滞后和容量 滞后滞后。3.3.3 3.3.3 比例微分控制（比例微分控制（PD控制）控制）o 注意：注意：o 微分调节不能消除余差。微分调节不能消除余差。微分调节只对偏差的变化做出反应，而与偏差的大小无关。2.2.单纯的微分调节器也是不能工作的。单纯的微分调节器也是不能工作的。 实际的调节器都有一定的失灵区，若调节误差的变化速度缓慢，以至于调节器不能察觉，纯微分调节器将不会动作，此时调节误差会不断累积却得不到校正。3.3.3 3.3.3 比例微分控制（比例微分控制（PD控制）控制）2.比例微分控制比例微分控制比例微分调节比例微分调节(PD)(PD)综合了比例调
29、节综合了比例调节(P)(P)和微分调节和微分调节(D)(D)两者的优点，利用了比例调节来快速抵消干扰的影两者的优点，利用了比例调节来快速抵消干扰的影响，同时又利用微分调节来抑制被调量的超调。因此响，同时又利用微分调节来抑制被调量的超调。因此有有：dttdeTeKtD)()(up3.3.3 3.3.3 比例微分控制（比例微分控制（PD控制）控制）比例微分调节的特点比例微分调节的特点 ：oPDPD调节也是有差调节调节也是有差调节在稳态下，dedt0，PD调节器的微分部分输出为零，因此，此时PD调节与P调节相同。o微分调节有提高控制系统稳定性的作用微分调节有提高控制系统稳定性的作用 微分调节动作总是
30、力图抑制被调量的振荡n引入微分动作要适度，当TD超出某一上限值后，系统反而变得不稳定o适度引入微分动作可以允许稍许减小比例带适度引入微分动作可以允许稍许减小比例带n这样可以减小残差、减小短期最大偏差、提高振荡频率同时保持衰减率不变。3.3.3 3.3.3 比例微分控制（比例微分控制（PD控制）控制）o 微分调节也有不利之处：微分调节也有不利之处：n微分动作太强容易导致调节阀开度向两端饱和o 在在PDPD调节中总是以比例动作为主，微分动作只能起辅调节中总是以比例动作为主，微分动作只能起辅助调节作用。助调节作用。o PDPD调节器的抗干扰能力很差调节器的抗干扰能力很差n只能应用于被调量的变化非常平
31、稳的过程，一般不用于流量和液位控制系统。o 微分调节动作对于纯迟延过程是无效的。微分调节动作对于纯迟延过程是无效的。3.3.3 3.3.3 比例微分控制（比例微分控制（PD控制）控制） P P调节系统和调节系统和PDPD调节系统过程的比较调节系统过程的比较P P调节系统和调节系统和PDPD调节系统过程的比较调节系统过程的比较3.3.3 3.3.3 比例微分控制（比例微分控制（PD控制）控制） PD PD控制系统不同微分时间的响应过程控制系统不同微分时间的响应过程 PD PD控制系统不同微分时间控制系统不同微分时间T TD D的响应过程的响应过程3.3.4 3.3.4 比例积分微分控制（比例积分
32、微分控制（PID）比例积分微分调节(PID)综合了比例调节(P)、积分调节(I)和微分调节(D)三者的优点，利用了比例调节来快速抵消干扰的影响，利用积分调节来消除了调节最终的残差，同时又利用微分调节来抑制被调量的超调。因此有：dtdeTedtTeKuuuuDIcDIP11.PID控制规律控制规律3.3.4 3.3.4 比例积分微分控制（比例积分微分控制（PID）PID控制器的输出特性图：3.3.4 3.3.4 比例积分微分控制（比例积分微分控制（PID） 图中显示，实际PID控制器在阶跃输入下，开始时，微分作用的输出变化最大，使总的输出大幅度地变化，产生强烈的“超前”控制作用，这种控制作用可看
33、成为“预调”。然后微分作用逐渐消失，积分作用的输出逐渐占主导地位，只要余差存在，积分输出就不断增加，这种控制作用可看成为“细调”，一直到余差完全消失，积分作用才有可能停止。而在 PID控制器的输出中，比例作用的输出是自始至终与偏差相对应的，它一直是一种最基本的控制作用。在实际PID控制器中，微分环节和积分环节都具有饱和特性。3.3.4 3.3.4 比例积分微分控制（比例积分微分控制（PID）各种控制规律的响应过程各种控制规律的响应过程1-1-比例控制；比例控制；2-2-积分控制；积分控制；3-PI3-PI控制；控制；4-PD4-PD控制；控制；5-PID5-PID控制控制 显然，显然，PIDP
34、ID三作用时控制效果最佳，但这并不意味着，在任何三作用时控制效果最佳，但这并不意味着，在任何情况下采用三作用调节都是合理的。情况下采用三作用调节都是合理的。3.3.4 3.3.4 比例积分微分控制（比例积分微分控制（PID）2.PID调节的特点调节的特点PIDPID调节具有良好的稳态性能和动态性能：调节具有良好的稳态性能和动态性能： P P调节成分使得输出响应快，有利于稳定；调节成分使得输出响应快，有利于稳定； I I调节成分可以消除静差，改善准确性，但却破坏了调节成分可以消除静差，改善准确性，但却破坏了动态指标；动态指标； D D调节成分减小超调、缩短调节时间，改善动态性能。调节成分减小超调
35、、缩短调节时间，改善动态性能。三种调节取长补短，使调节质量更为理想。三种调节取长补短，使调节质量更为理想。3.3.4 3.3.4 比例积分微分控制（比例积分微分控制（PID）3.PID控制器参数对系统性能的影响控制器参数对系统性能的影响3.3.4 3.3.4 比例积分微分控制（比例积分微分控制（PID）4.控制规律的选择控制规律的选择1.对于一阶惯性对象，如果负荷变化不大，工艺要求不高， 可采用比例(P)控制；如果工艺要求较高，采用比例积分 (PI)控制； 2.对于一阶惯性加纯滞后对象，如果负荷变化不大，控制要 求精度较高，可采用比例积分控制；3.对于纯滞后时间较大，负荷变化也较大，控制性能要
36、求较 高的场合，可采用比例积分微分控制；4.对于高阶惯性环节加纯滞后对象，负荷变化较大，控制性 能要求较高时，应采用串级控制、前馈-反馈、前馈-串级 或纯滞后补偿控制。 进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着少，个
37、个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热怎么这么热”，于是三，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑强子，别跑了，快来我给你扇扇了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“
38、你你看热的，跑什么？看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材的味道！蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的扇。蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅道，袅