PID控制器和目標值

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

PID控制器和目標值之间的区别

PID控制器 vs. 目標值

PID控制器（比例-积分-微分控制器），由比例单元(P)、积分单元(I)和微分单元(D)组成。透过Kp，Ki和Kd三个参数的设定。PID控制器主要适用于基本上线性，且动态特性不随时间变化的系统。 PID控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。PID控制器可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值，使系统更加准确而稳定。 PID控制器的比例单元(P)、积分单元(I)和微分单元(D)分別對應目前誤差、過去累計誤差及未來誤差。若是不知道受控系統的特性，一般認為PID控制器是最適用的控制器。藉由調整PID控制器的三個參數，可以調整控制系統，設法滿足設計需求。控制器的響應可以用控制器對誤差的反應快慢、控制器過衝的程度及系統震盪的程度來表示。不過使用PID控制器不一定保證可達到系統的最佳控制，也不保證系統穩定性。 有些應用只需要PID控制器的部份單元，可以將不需要單元的參數設為零即可。因此PID控制器可以變成PI控制器、PD控制器、P控制器或I控制器。其中又以PI控制器比較常用，因為D控制器對回授雜訊十分敏感，而若沒有I控制器的話，系統不會回到參考值，會存在一個誤差量。. 標值（target）也稱為設定值（setpoint，簡稱SP）或參考值（reference），是模控學及控制理论中的名詞，是指系統想要達到的狀態，常用來描述系統標準的組態。變數相對其目標值的偏離量是以誤差為準的控制系統的基礎，會利用回授的方式使系統回到其穩態。例如一個鍋爐有其溫度設定值，也就是鍋爐控制系統希望鍋爐維持的溫度。.

反馈

反饋（，又稱回--授），--，是控制论的基本概念，指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，它们之间存在因果关系的回路，进而影响系统功能的过程。 在这种情况下，我们可以说系统“反馈到它自身”。在讨论反馈系统时，因果关系的概念应当特别仔细对待： “对于反馈系统，很难作出简单的推理归因，因为当系统A影响到系统B，系统B又影响到系统A，形成了循环。这使得基于因果关系的分析特别艰难，需要将系统作为一个整体来看待。” 反馈可分为负反馈和正回饋。前者使输出起到与输入相反的作用，使系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定；后者使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大控制作用。对负反馈的研究是控制论的核心问题。.

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程序變數

程序變數（process variable）是指受控程序的狀態，像是鍋爐中的溫度即為一例，鍋爐目前的溫度是程序變數，而希望鍋爐達到的溫度即為目標值。 程序變數中的量測是控制程序重要的一環。程序變數是程序中的動態特性，會快速的變化。若要維持程序的精確性，就需要可以精確的量測程序變數。像在化學工程中，常見的程序變數有溫度、壓力、液面高度及流量。.

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控制理论

控制理論是工程學與數學的跨領域分支，主要處理在有輸入信號的動力系統的行為。系統的外部輸入稱為「參考值」，系統中的一個或多個變數需隨著參考值變化，控制器處理系統的輸入，使系統輸出得到預期的效果。 控制理論一般的目的是藉由控制器的動作讓系統穩定，也就是系統維持在設定值，而且不會在設定值附近晃動。 連續系統一般會用微分方程來表示。若微分方程是線性常係數，可以將微分方程取拉普拉斯轉換，將其輸入和輸出之間的關係用傳遞函數表示。若微分方程為非線性，已找到其解，可以將非線性方程在此解附近進行線性化。若所得的線性化微分方程是常係數的，也可以用拉普拉斯轉換得到傳遞函數。 傳遞函數也稱為系統函數或網路函數，是一個數學表示法，用時間或是空間的頻率來表示一個線性常係數系統中，輸入和輸出之間的關係。 控制理论中常用方塊圖來說明控制理论的內容。.

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