PID控制算法原理、程序流程及计算机控制系统优点介绍

控制系统的控制算法可是个大学问！里面门道多着，有些算法到底咋回事、怎么选才合适，好多人都一头雾水。今天咱就好好聊一下这控制系统中常用的控制算法。

程序和顺序控制

程序控制是让被控量按照预先规定好的时间函数来变化，可以说这被控量完全就是时间的函数。我来举个例子，在一些自动化流水生产线上，机器部件的移动速度按照事先设定好的时间节奏变化，这就是很典型的程序控制。顺序控制其实是程序控制的扩展，它在不同时期的设定值可能是不同的物理量，而且设定值的给出不光看时间，还得对前段控制结果进行逻辑判断，像在化工生产中不同阶段对温度、压力等不同物理量的控制就是这样。

模拟PID调节器

了解模拟PID调节器挺关键的，尤其是它各校正环节的作用。比例环节能即时成比例地对控制系统的偏差信号做出反应。一旦有偏差产生，调节器会马上行动起来。就好比汽车行驶速度偏离了设定速度，比例环节能及时发挥作用。还有积分环节，它会累积偏差，能消除系统的稳态误差。比如说用温度计测量水温时有误差，积分环节就会一点点地减少这个误差。

数字PID控制器

得把模拟PID控制规律离散化才能变成数字PID控制器。这里面位置型控制和增量型控制可是两种常用的形式。位置型控制，咱拿调节阀控制做例子，它会直接输出调节阀的位置。增量型控制就像步进电机控制，输出的是相邻两次控制输出的差值。不同的控制形式适用于不同的场景，就看系统是咋样来选择合适的控制方式。

常用控法多选

常用控制方式有P控制、PI控制、PD控制还有PID控制。P控制反应快，但是消除稳态误差能力不足；PI控制既有比例作用响应快速，又能借助积分作用消除稳态误差；PD控制可以改善系统的动态响应；而PID控制就是集三者之所长。2018年在某大型加工厂的电机控制系统升级项目中，前期是P控制，生产精度不够理想，换成PID控制后生产效率和质量都大幅提升

参数确定艰难

确定数字PID控制里采样周期T这学问可大着。要是执行机构动作惯性大，采样周期就得根据它来选，不然执行机构根本来不及对数字控制器输出值的变化做出反应。选采样周期一般可以参考经验数据。另外， 凑试法来确定PID调节参数也是常事，要反复凑试观察系统响应曲线，比如说阶跃响应，通过在纸上不断比划，操作数据就像排列士兵一样反复排列组合，根据参数对系统响应的大致影响，不断调整，这个过程可磨性子了。

PID处理要点

在数字PID控制的工程实现中有不少要点。选择给定值时可有不同状态，内给定状态给定值由操作员来设置，外给定状态给定值来自外部。给定值和被控量的变化率限制也很重要电机控制pid算法，变化率得选适中才行。偏差处理得仔细，计算偏差、进行偏差报警还有输入补偿这些都有讲究。比如说在电子元件生产时，偏差稍微大一点就会影响产品质量，所以偏差处理不能马虎。

听我这么说了，你对这些控制系统里的控制算法是不是有点感兴趣了？那你有没有遇到过用这些算法解决问题的时候在评论里跟我好好说叨说叨，别忘了点个赞电机控制pid算法，分享给身边也对这方面感兴趣的人。

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