PID控制器和程序變數

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PID控制器和程序變數之间的区别

PID控制器 vs. 程序變數

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。. 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。.

压强

生在兩個物體接觸表面、垂直於該表面的作用力，亦可稱為壓力。通常來說，在液壓、氣動或大氣層等領域中提到的「壓力」指的實際上是壓强，即在数值上等於接觸表面上每單位面積所受壓力。 壓強是分布在特定作用面上之力與該面積的比值。換句話說，是作用在與物體表面垂直方向上的每單位面積的力的大小。計式壓強是相較於該地之大氣壓的壓強。雖然壓強可用任意之力單位與面積單位進行測量，但是壓強的國際標準單位（每單位平方公尺的牛頓）也被稱作帕斯卡。 一般以英文字母「p」表示。压力與力和--積的關係如下： 其中.

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目標值

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。.

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