PID控制器如何实现控制?选用PID控制器需遵循什么原则?

今天，小编将在这篇文章中为大家带来PID控制器的有关报道，通过阅读这篇文章，大家可以对它具备清晰的认识，主要内容如下。

一、PID控制器的控制实现

1、PID 的反馈逻辑

各种变频器的反馈逻辑称谓各不相同，甚至有类似的称谓而含义相反的情形。系统设计时应以所选用变频器的说明书介绍为准。所谓反馈逻辑，是指被控物理量经传感器检测到的反馈信号对变频器输出频率的控制极性。例如中央空调系统中，用回水温度控制调节变频器的输出频率和水泵电机的转速。冬天制热时，如果回水温度偏低，反馈信号减小，说明房间温度低，要求提高变频器输出频率和电机转速，加大热水的流量;而夏天制冷时，如果回水温度偏低，反馈信号减小，说明房间温度过低，可以降低变频器的输出频率和电机转速，减少冷水的流量。由上可见，同样是温度偏低，反馈信号减小，但要求变频器的频率变化方向却是相反的。

2、打开 PID 功能

要实现闭环的 PID 控制功能，首先应将 PID 功能预置为有效。具体方法有两种：一是通过变频器的功能参数码预置，二是由变频器的外接多功能端子的状态决定。应注意的是，大部分变频器兼有上述两种预置方式，但有少数品牌的变频器只有其中的一种方式。

在一些控制要求不十分严格的系统中，有时仅使用 PI 控制功能、不启动 D 功能就能满足需要，这样的系统调试过程比较简单。

3、目标信号与反馈信号

欲使变频系统中的某一个物理量稳定在预期的目标值上，变频器的 PID 功能电路将反馈信号与目标信号不断地进行比较，并根据比较结果来实时地调整输出频率和电动机的转速。所以，变频器的 PID 控制至少需要两种控制信号：目标信号和反馈信号。这里所说的目标信号是某物理量预期稳定值所对应的电信号，亦称目标值或给定值;而该物理量通过传感器测量到的实际值对应的电信号称为反馈信号，亦称反馈量或当前值。可通过变频器的功能参数设置使 PID 功能有效或无效。 PID 功能有效时，由 PID 电路决定运行频率; PID 功能无效时，由频率设定信号决定运行频率。

二、选择PID控制器的基本原则

通过上面的介绍，想必大家对PID控制器的控制实现已经具备了初步的认识。在这部分，小编将对PID控制器的选择原则予以介绍。

PID控制器选型应根据控制对象特性及生产过程对控制系统的要求进行，PID控制器选型基本原则如下：

①当对象和测量元件的时间常数T较大，容量迟延大，纯滞后r很小，微分控制是首选。工艺要求较高时，应选用PID控制器或PD控制器。工艺要求不高时，可选用P控制器。(注：前面的说法是为了让大家明白PID控制特性，现在的PID控制器同时具有P、I、D三个功能，并没有PI控制器或P控制器出售)

②当对象和测量元件的时间常数T较小，纯滞后t较大，用微分控制不一定有作用。

③当对象的时间常数T较小，系统负荷变化较大时，为了消除干扰引起的余差，应选用PI控制器，如流量控制系统。

④当对象的时间常数T较小，而负荷变化很快，这时用了微分控制和积分控制都容易引起振荡，对控制质量影响很大。如果对象的时间常数很小，采用反微分作用可能会有较好的效果。

⑤当对象的纯滞后t很大，负荷变化也很大，简单控制系统可能无法满足要求，只能采用复杂控制系统，如串级控制来满足工艺生产的要求。

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