pi調(diào)節(jié)器與PID控制的區(qū)別 _Matlab的pi調(diào)節(jié)器參數(shù)選取_MATLAB里面的PI控制問(wèn)題

　　PI調(diào)節(jié)器是一種線性控制器，它根據(jù)給定值與實(shí)際輸出值構(gòu)成控制偏差，將偏差的比例和積分通過(guò)線性組合構(gòu)成控制量，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制。

　　PID控制器是根據(jù)PID控制原理對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行偏差調(diào)節(jié)，從而使被控變量的實(shí)際值與工藝要求的預(yù)定值一致。不同的控制規(guī)律適用于不同的生產(chǎn)過(guò)程，必須合理選擇相應(yīng)的控制規(guī)律，否則PID控制器將達(dá)不到預(yù)期的控制效果。

　　目前工業(yè)自動(dòng)化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志。同時(shí)，控制理論的發(fā)展也經(jīng)歷了古典控制理論、現(xiàn)代控制理論和智能控制理論三個(gè)階段。智能 控制的典型實(shí)例是模糊全自動(dòng)洗衣機(jī)等。自動(dòng)控制系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。一個(gè)控制系統(tǒng)包括控制器、傳感器、變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、輸入輸出接 口?？刂破鞯妮敵鼋?jīng)過(guò)輸出接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，加到被控系統(tǒng)上；控制系統(tǒng)的被控量，經(jīng)過(guò)傳感器，變送器，通過(guò)輸入接口送到控制器。不同的控制系統(tǒng)，其傳感器、 變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)是不一樣的。比如壓力控制系統(tǒng)要采用壓力傳感器。電加熱控制系統(tǒng)的傳感器是溫度傳感器。目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器 （儀表）已經(jīng)很多，產(chǎn)品已在工程實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用，有各種各樣的PID控制器產(chǎn)品，各大公司均開發(fā)了具有PID參數(shù)自整定功能的智能調(diào)節(jié)器 （intelligent regulator），其中PID控制器參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整是通過(guò)智能化調(diào)整或自校正、自適應(yīng)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。有利用PID控制實(shí)現(xiàn)的壓力、溫度、流量、液位控制 器，能實(shí)現(xiàn)PID控制功能的可編程控制器（PLC），還有可實(shí)現(xiàn)PID控制的PC系統(tǒng)等等。

　　P：比例 I：積分 D：微分調(diào)節(jié)

　　PID調(diào)節(jié)叫作：比例、積分、微分調(diào)節(jié)，它的原理是通過(guò)比例積分微分（指對(duì)輸入、輸出偏差的作用）調(diào)節(jié)器（作用），控制輸出信號(hào)符合設(shè)定值。

　　數(shù)學(xué)微分方程表達(dá)式：c（t）=ke（t）+t/tdde（t）/dt+TI/tSe（t）dt （S：是積分符號(hào)的意思）

　　其中：

　　k是比例系數(shù)，決定系統(tǒng)的反應(yīng)力度。

　　td是微分時(shí)間，值越小，微分作用越大，但會(huì)影響精度

　　TI是積分時(shí)間，值越大，積分作用越明顯，但會(huì)影響速度

　　比例作用決定著系統(tǒng)的反應(yīng)力度。

　　微分作用起到超前控制的效果，能在誤差出現(xiàn)前就反應(yīng)消除。

　　積分作用起到了消除誤差的效果，但是反應(yīng)較慢。

　　在工業(yè)生產(chǎn)和電子設(shè)計(jì)中pid控制是最基礎(chǔ)的算法，而且卓有成效！但是，有時(shí)對(duì)于系統(tǒng)反應(yīng)速度要求不高而對(duì)精度要求很高的場(chǎng)合也會(huì)用到PI控制，也就是比例、積分控制。

　　它的數(shù)學(xué)表達(dá)式是：c（t）=ke（t）+TI/tSe（t）dt （S：是積分符號(hào)的意思）。

　　（1）確定比例系數(shù)Kp

　　確定比例系數(shù)Kp時(shí)，首先去掉PID的積分項(xiàng)和微分項(xiàng)，可以令TI=0、Td=0，使之成為

　　純比例調(diào)節(jié)。輸入設(shè)定為系統(tǒng)允許輸出最大值的60％～70％，比例系數(shù)Kp由0開始逐漸增大，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩；再反過(guò)來(lái)，從此時(shí)的比例系數(shù)Kp逐漸減小，直至系統(tǒng)振蕩消失。記錄此時(shí)的比例系數(shù)Kp，設(shè)定PID的比例系數(shù)Kp為當(dāng)前值的60％～70％。

　　（2）確定積分時(shí)間常數(shù)Ti

　　比例系數(shù)Kp確定之后，設(shè)定一個(gè)較大的積分時(shí)間常數(shù)Ti，然后逐漸減小Ti，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩，然后再反過(guò)來(lái)，逐漸增大Ti，直至系統(tǒng)振蕩消失。記錄此時(shí)的Ti，設(shè)定PID的積分時(shí)間常數(shù)Ti為當(dāng)前值的150％～180％。

　　（3）確定微分時(shí)間常數(shù)Td

　　微分時(shí)間常數(shù)Td一般不用設(shè)定，為0即可，此時(shí)PID調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換為PI調(diào)節(jié)。如果需要設(shè)定，則與確定Kp的方法相同，取不振蕩時(shí)其值的30％。

　?。?）系統(tǒng)空載、帶載聯(lián)調(diào)

　　對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，直到滿足性能要求。

　?。ㄟ@種有個(gè)下載符號(hào)的PI控制器怎么弄的，點(diǎn)擊下載符號(hào)彈出的窗口如下）

　　其實(shí)那是PI模塊下的具體實(shí)現(xiàn)，你不需要明白模塊里面的東東，只要會(huì)給PI模塊設(shè)置參數(shù)就可以了。

　　matlab里pi控制器怎么使用？

　　在simulink中選擇pid模塊，然后參數(shù)D輸入0即可。