PID是“比例-积分-微分”控制器的缩写,它是一种在工业自动化控制中广泛使用的反馈控制器。PID控制器通过调整控制系统的输出,使系统的输出值能够跟踪期望的设定值(也称为参考值或目标值)。
PID控制器由三个主要部分组成:
1. 比例(Proportional,P):
这是最基本的控制作用,它直接根据当前误差(设定值与实际值之间的差)的大小来调整控制输出。
比例控制器的输出与误差成正比,误差越大,输出也越大。
2. 积分(Integral,I):
积分作用考虑了误差随时间积累的情况,即使当前误差很小,只要它持续存在,积分作用也会增加控制输出。
这有助于消除稳态误差,使系统最终达到设定值。
3. 微分(Derivative,D):
微分作用根据误差的变化率来调整控制输出,它预测误差的未来趋势。
如果误差正在迅速增加,微分作用会减少控制输出,以防止系统过度反应。
PID控制器通常以以下形式表示:
[ u(t) = K_p e(t) + K_i int e(t) dt + K_d frac{de(t)