控制器,能实现 PID 控制功能的可编程控制器(PLC),还有可实现 PID 控制的
PC 系统等等。可编程控制器(PLC) 是利用其闭环控制模块来实现 PID 控制,而
可编程控制器(PLC)可以直接与 ControlNet 相连,如 Rockwell 的 PLC-5 等。
还有可以实现 PID 控制功能的控制器,如 Rockwell 的 Logix 产品系列,它可以
直接与 ControlNet 相连,利用网络来实现其远程控制功能。
2.3 PID 的作用价值
它由于用途广泛、使用灵活,已有系列化产品,使用中只需设定三个参数
(Kp, Ti 和 Td)即可。在很多情况下,并不一定需要全部三个单元,可以取其
中的一到两个单元,但比例控制单元是必不可少的。
首先,PID 应用范围广。虽然很多工业过程是非线性或时变的,但通过对其
简化可以变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统,这样 PID 就可控制了。
其次,PID 参数较易整定。也就是,PID 参数 Kp,Ti 和 Td 可以根据过程的
动态特性及时整定。如果过程的动态特性变化,例如可能由负载的变化引起系统
动态特性变化,PID 参数就可以重新整定。
第三,PID 控制器在实践中也不断的得到改进,下面两个改进的例子。
在工厂,总是能看到许多回路都处于手动状态,原因是很难让过程在“自动”
模式下平稳工作。由于这些不足,采用 PID 的工业控制系统总是受产品质量、安
全、产量和能源浪费等问题的困扰。PID 参数自整定就是为了处理 PID 参数整定
这个问题而产生的。现在,自动整定或自身整定的 PID 控制器已是商业单回路控
制器和分散控制系统的一个标准。
在一些情况下针对特定的系统设计的 PID 控制器控制得很好,但它们仍存在
一些问题需要解决:
如果自整定要以模型为基础,为了 PID 参数的重新整定在线寻找和保持好过
程模型是较难的。闭环工作时,要求在过程中插入一个测试信号。这个方法会引
起扰动,所以基于模型的 PID 参数自整定在工业应用不是太好。
如果自整定是基于控制律的,经常难以把由负载干扰引起的影响和过程动态
特性变化引起的影响区分开来,因此受到干扰的影响控制器会产生超调,产生一
个不必要的自适应转换。另外,由于基于控制律的系统没有成熟的稳定性分析方