恒溫恒濕試驗箱的PID控制

　　基本用途

　　它由于用途廣泛、使用靈活，已有系列化產(chǎn)品，使用中只需設定三個(gè)參數(Kp， Ti和Td)即可。在很多情況下，并不一定需要全部三個(gè)單元，可以取其中的一到兩個(gè)單元，但比例控制單元是*的。

　　首先，PID應用范圍廣。雖然很多工業(yè)過(guò)程是非線(xiàn)性或時(shí)變的，但通過(guò)對其簡(jiǎn)化可以變成基本線(xiàn)性和動(dòng)態(tài)特性不隨時(shí)間變化的系統，這樣PID就可控制了。

　　其次，PID參數較易整定。也就是，PID參數Kp，Ti和Td可以根據過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性及時(shí)整定。如果過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性變化，例如可能由負載的變化引起系統動(dòng)態(tài)特性變化，PID參數就可以重新整定。

　　第三，PID控制器在實(shí)踐中也不斷的得到改進(jìn)，下面兩個(gè)改進(jìn)的例子。

　　在工廠(chǎng)，總是能看到許多回路都處于手動(dòng)狀態(tài)，原因是很難讓過(guò)程在“自動(dòng)”模式下平穩工作。由于這些不足，采用PID的工業(yè)控制系統總是受產(chǎn)品質(zhì)量、安全、產(chǎn)量和能源浪費等問(wèn)題的困擾。PID參數自整定就是為了處理PID參數整定這個(gè)問(wèn)題而產(chǎn)生的?，F在，自動(dòng)整定或自身整定的PID控制器已是商業(yè)單回路控制器和分散控制系統的一個(gè)標準。

　　在一些情況下針對特定的系統設計的PID控制器控制得很好，但它們仍存在一些問(wèn)題需要解決：

　　如果自整定要以模型為基礎，為了PID參數的重新整定在線(xiàn)尋找和保持好過(guò)程模型是較難的。閉環(huán)工作時(shí)，要求在過(guò)程中插入一個(gè)測試信號。這個(gè)方法會(huì )引起擾動(dòng)，所以基于模型的PID參數自整定在工業(yè)應用不是太好。

　　如果自整定是基于控制律的，經(jīng)常難以把由負載干擾引起的影響和過(guò)程動(dòng)態(tài)特性變化引起的影響區分開(kāi)來(lái)，因此受到干擾的影響控制器會(huì )產(chǎn)生超調，產(chǎn)生一個(gè)不必要的自適應轉換。另外，由于基于控制律的系統沒(méi)有成熟的穩定性分析方法，參數整定可靠與否存在很多問(wèn)題。

　　因此，許多自身整定參數的PID控制器經(jīng)常工作在自動(dòng)整定模式而不是連續的自身整定模式。自動(dòng)整定通常是指根據開(kāi)環(huán)狀態(tài)確定的簡(jiǎn)單過(guò)程模型自動(dòng)計算PID參數。

　　PID在控制非線(xiàn)性、時(shí)變、耦合及參數和結構不確定的復雜過(guò)程時(shí)，工作地不是太好。重要的是，如果PID控制器不能控制復雜過(guò)程，無(wú)論怎么調參數都沒(méi)用。

　　雖然有這些缺點(diǎn)，PID控制器是簡(jiǎn)單的有時(shí)卻是的控制器