PID调节

PID是比例，积分，微分的缩写.

比例控制是指控制系统的输出与输入误差信号成比例关系。当系统中只有比例控制时系统的输出存在稳态偏差。为了消除稳态偏差，在控制系统中须要引入积分控制。所谓积分控制是指控制系统的输出与输入误差信号的积分红比例关系。积分项随着时间的增长而增大，所以可以逐渐减少稳态偏差，直至消除偏差。PI 调节虽然可以消除稳态偏差，可是对整个控制系统的稳定性产生影响，使得调节过程当中出现震荡甚至使整个系统失去稳定性，所以在系统中还须要增长微分控制。所谓微分控制是指控制系统的输出与输入误差信号的微分红正比关系。它可以预测误差的变化趋势，从而避免严重超调现象发生，改善整个控制系统的动态性能。总之比例控制能够提升电机的反应速度和刚性，积分控制能够提升运动的精度但会减慢反应速度，微分控制能够增长稳定性。

1 比例调节做用：

是按比例反应系统的误差，系统一旦出现了误差，比例调节当即产生调节做用用以减小误差。比例做用大，能够加快调节，减小偏差，可是过大的比例，使系统的稳定性降低，甚至形成系统的不稳定。

2 积分调节做用：

是使系统消除稳态偏差，提升无差度。由于有偏差，积分调节就进行，直至无差，积分调节中止，积分调节输出一常值。积分做用的强弱取决与积分时间常数Ti，Ti越小，积分做用就越强。反之Ti大则积分做用弱，加入积分调节可以使系统的稳定性降低，动态响应变慢。积分做用常与另两种调节规律结合，组成PI调节器或PID调节器。

3 微分调节做用：

微分做用反映系统误差信号的变化率，具备预见性，能预见误差变化的趋势，所以能产生超前的控制做用，在误差尚未造成以前，已被微分调节做用消除。所以，能够改善系统的动态性能。在微分时间选择合适状况下，能够减小超调，减小调节时间。微分做用对噪声干扰有放大做用，所以过强的加微分调节，对系统抗干扰不利。此外，微分反应的是变化率，而当输入没有变化时，微分做用输出为零。微分做用不能单独使用，须要与另外两种调节规律相结合，组成PD或PID调节器。