P、PI和PID控制器

本文概述

• 自动控制器
• 工业自动控制器的组成
• 根据控制动作将工业控制器分类为
• 比例控制行动
• 整体控制行动
• 衍生控制动作

基本控制动作和控制器简介

自动控制器

将工厂输出的实际值与所需值进行比较的设备称为自动控制器。它确定系统的偏差并产生将偏差减小到0和较小值的控制信号。自动控制器产生控制信号的方式称为控制动作。

工业自动控制器的组成

上面的控制器包括一个错误检测器和一个放大器。上图显示了一个测量元件, 该测量元件是将输出变量转换为另一个变量（例如位移, 压力或电信号）的设备, 可将输出变量与参考输入信号进行比较。控制器的参考输入（设定值）可以转换为与来自测量元件的反馈信号相同单位的参考输入。

因此我们可以从上述方程式中得出e = r-b, 即偏差是受控变量与设定点（参考输入）之间的差

根据控制动作将工业控制器分类为

1. 开-关控制器
2. 比例控制器（P）
3. 集成控制器（I）
4. 比例+积分控制器（PI）
5. 比例+微分控制器（PD）
6. 比例+积分+导数控制器（PID）

比例控制行动

在具有比例控制作用的控制器中, 控制器的输出（M）（操纵变量）和致动误差信号E（偏差）之间存在连续关系。

其中, Kp是比例增益和比例灵敏度

整体控制行动

在具有积分控制作用的控制器中, 控制器的输出以与致动误差信号成比例的速率变化。 E（t）

数学上

拉普拉斯变换

也称为复位控制器, 上面的等式是积分控制器的传递函数之比。

衍生控制动作

在具有微分控制作用的控制器中, 控制器的输出取决于e（t）的变化率

其中Kd是微分控制动作

通过拉普拉斯,