PID调节和温度控制原理 - CSDN文库

PID调节和温度控制

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当通过热电偶采集的被测温度偏离所希望的给定值时，PID 控制可根据测量信号与给定值的

偏差进行比例（P）、积分（I）、微分（D）运算，从而输出某个适当的控制信号给执行机构，

促使测量值恢复到给定值，达到自动控制的效果。

比例运算是指输出控制量与偏差的比例关系。比例参数 P 设定值越大，控制的灵敏度越低，

设定值越小，控制的灵敏度越高，例如比例参数 P 设定为 4%，表示测量值偏离给定值 4%时，

输出控制量变化 100%。积分运算的目的是消除偏差。只要偏差存在，积分作用将控制量向使偏

差消除的方向移动。积分时间是表示积分作用强度的单位。设定的积分时间越短，积分作用越强。

例如积分时间设定为 240 秒时，表示对固定的偏差，积分作用的输出量达到和比例作用相同的输

出量需要 240 秒。比例作用和积分作用是对控制结果的修正动作，响应较慢。微分作用是为了消

除其缺点而补充的。微分作用根据偏差产生的速度对输出量进行修正，使控制过程尽快恢复到原

来的控制状态，微分时间是表示微分作用强度的单位，仪表设定的微分时间越长，则以微分作用

进行的修正越强。

PID 模块操作非常简捷只要设定 4 个参数就可以进行温度精确控制：

　　1、温度设定

　　2、P 值

　　3、I 值

　　4、D 值

　　PID 模块的温度控制精度主要受 P、I、D 这三个参数影响。其中 P 代表比例，I 代表积分，D

代表微分。

　　比例运算（P）

　　比例控制是建立与设定值（SV）相关的一种运算，并根据偏差在求得运算值（控制输出量）。

如果当前值（PV）小，运算值为 100%。如果当前值在比例带内，运算值根据偏差比例求得并逐

渐减小直到 SV 和 PV 匹配（即，直到偏差为 0），此时运算值回复到先前值（前馈运算）。若出

现静差（残余偏差），可用减小 P 方法减小残余偏差。如果 P 太小，反而会出现振荡。

　　积分运算（I）

　　将积分与比例运算相结合，随着调节时间延续可减小静差。积分强度用积分时间表示，积分

时间相当于积分运算值到比例运算值在阶跃偏差响应下达到的作用所需要的时间。积分时间越小，

积分运算的校正时间越强。但如果积分时间值太小，校正作用太强会出现振荡。

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