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PID調節(jié)器比例控制
更新時間：2015-01-27 點擊次數(shù)：1984次
有經驗的操作人員手動控制電加熱爐的爐溫，可以獲得非常好的控制品質，PID控制與人工控制的控制策略有很多相似的地方。
下面介紹操作人員怎樣用比例控制的思想來手動控制電加熱爐的爐溫。假設用熱電偶檢測爐溫，用數(shù)字儀表顯示溫度值。在控制過程中，操作人員用眼睛讀取爐溫，并與爐溫給定值比較，得到溫度的誤差值。然后用手操作電位器，調節(jié)加熱的電流，使爐溫保持在給定值附近。
操作人員知道爐溫穩(wěn)定在給定值時電位器的大致位置(我們將它稱為位置L)，并根據(jù)當時的溫度誤差值調整控制加熱電流的電位器的轉角。爐溫小于給定值時，誤差為正，在位置L的基礎上順時針增大電位器的轉角，以增大加熱的電流。爐溫大于給定值時，誤差為負，在位置L的基礎上反時針減小電位器的轉角，并令轉角與位置L的差值與誤差成正比。上述控制策略就是比例控制，即PID控制器輸出中的比例部分與誤差成正比。
閉環(huán)中存在著各種各樣的延遲作用。例如調節(jié)電位器轉角后，到溫度上升到新的轉角對應的穩(wěn)態(tài)值時有較大的時間延遲。由于延遲因素的存在，調節(jié)電位器轉角后不能馬上看到調節(jié)的效果，因此閉環(huán)控制系統(tǒng)調節(jié)困難的主要原因是系統(tǒng)中的延遲作用。
比例控制的比例系數(shù)如果太小，即調節(jié)后的電位器轉角與位置L的差值太小，調節(jié)的力度不夠，使系統(tǒng)輸出量變化緩慢，調節(jié)所需的總時間過長。比例系數(shù)如果過大，即調節(jié)后電位器轉角與位置L的差值過大，調節(jié)力度太強，將造成調節(jié)過頭，甚至使溫度忽高忽低，來回震蕩。
增大比例系數(shù)使系統(tǒng)反應靈敏，調節(jié)速度加快，并且可以減小穩(wěn)態(tài)誤差。但是比例系數(shù)過大會使超調量增大，振蕩次數(shù)增加，調節(jié)時間加長，動態(tài)性能變壞，比例系數(shù)太大甚至會使閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。
單純的比例控制很難保證調節(jié)得恰到好處，*消除誤差。
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