PID控制器綜合了比例、積分和微分控制規(guī)律，昌暉儀表在本文總結(jié)了各種控制規(guī)律的特點及使用場合，供大家比較使用。
 
P控制規(guī)律
比例控制的輸出信號與輸入偏差成比例關(guān)系。偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即產(chǎn)生控制作用以減小偏差，是最基本的控制規(guī)律。當(dāng)僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。
 
I控制規(guī)律
對于一個自動控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個系統(tǒng)是有差系統(tǒng)。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，必須引入積分控制規(guī)律。積分作用是對偏差進(jìn)行積分，隨著時間的增加，積分輸出會增大，使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到偏差為零，才不再繼續(xù)增加。因此，采用積分控制規(guī)律的主要目的就是使系統(tǒng)無穩(wěn)態(tài)誤差，提高系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。積分作用的強弱取決于積分時間常數(shù)TI，TI越大，積分作用越弱，反之則越強。

由于積分引入了相位滯后，使系統(tǒng)穩(wěn)定性變差。因此，積分控制一般不單獨使用，通常結(jié)合比例控制構(gòu)成比例積分(PI)控制器。
 
D控制規(guī)律
在微分控制中，控制器的輸出與輸入偏差信號的微分(即偏差的變化率)成正比關(guān)系。可減小超調(diào)量，并能在偏差信號的值變得太大之前，在系統(tǒng)中引入一個有效的早期修正信號，從而加快系統(tǒng)的動作速度，減少調(diào)節(jié)時間。

微分控制反映偏差的變化率，只有當(dāng)偏差隨時間變化時，微分控制才會對系統(tǒng)起作用，而對無變化或緩慢變化的對象不起作用。因此微分控制在任何情況下不能單獨與被控制對象串聯(lián)使用。

需要說明的是，對于一臺實際的PID控制器，如果把微分時間TD調(diào)到零，就成為一臺比例積分控制器；如果報積分時間TI放大到最大，就成了一臺比例微分控制器；如果把微分時間調(diào)到零，同時把積分時間放到最大，就成了一臺純比例控制器。

由于PID控制規(guī)律綜合了比例、積分、微分三種控制規(guī)律的優(yōu)點，具有較好的控制性能，因而應(yīng)用范圍更廣。PID控制器可以調(diào)整的參數(shù)是KP、TI、TD。適當(dāng)選取這三個參數(shù)的數(shù)值，可以獲得較好的控制質(zhì)量，實際應(yīng)用過程中很多工程技術(shù)人員對PID參數(shù)整定不是很理想，這是應(yīng)選擇自整定功能強和控制算法先進(jìn)的人工智能調(diào)節(jié)器，方便獲得最佳的PID參數(shù)。在選擇PID控制規(guī)律時，應(yīng)根據(jù)被控對象的動態(tài)、靜態(tài)特性以及實際控制要求和控制品質(zhì)來選擇。云南昌暉儀表制造有限公司給出了各種控制規(guī)律的特點及使用場合，供大家比較使用。 
 
位式控制規(guī)律應(yīng)用
優(yōu)缺點：位式控制結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜；控制質(zhì)量不高，被控變量會震蕩。
適用場合：位式控制適用于對象容量大，負(fù)荷變化小，控制質(zhì)量要求不高，允許登幅震蕩場合。
位式控制儀表介紹：位式控制常用的有三位控制和四限控制兩類，比如顯示控制儀、雙回路顯示控制儀就屬于三位控制儀，每一路輸入信號有兩限報警輸出；四限報警控制儀每一路輸入有四限報警輸出。
位式控制作用下輸入e與輸出P（或P的關(guān)系）：P=Pmax(e＞0)；P=Pmin(e＜0)。
階躍作用下位式控制的響應(yīng)（階躍幅值為A）：



比例控制規(guī)律應(yīng)用
優(yōu)缺點：比例控制結(jié)構(gòu)簡單，控制及時，參數(shù)整定方便；控制結(jié)果又穩(wěn)態(tài)誤差。
 適用場合：比例控制規(guī)律適用于對一階慣性對象，負(fù)荷變化不大，工藝要求不高，如果用于壓力、液位、串級副控回路等場合，可采用比控制。
比例控制作用下輸入e與輸出P（或P的關(guān)系）：P=Kpe
階躍作用下比例控制的響應(yīng)（階躍幅值為A）：



比例積分控制規(guī)律應(yīng)用
優(yōu)缺點：比例積分控制規(guī)律能消除穩(wěn)態(tài)誤差；積分作用控制慢，會使系統(tǒng)穩(wěn)定性變差。
適用場合：比例積分規(guī)律適用于對象滯后較大，負(fù)荷變化較大，但變化緩慢，要求控制結(jié)果無穩(wěn)態(tài)誤差場合。比例積分規(guī)律廣泛用于壓力、流量、液位和那些沒有大的事件滯后的具體對象。
比例積分控制作用下輸入e與輸出P（或P的關(guān)系）：

階躍作用下比例積分控制的響應(yīng)（階躍幅值為A）：


比例微分規(guī)律應(yīng)用
優(yōu)缺點：比例微分規(guī)律響應(yīng)快，偏差小，能增加系統(tǒng)穩(wěn)定性，有超前控制作用，可以克服對象的慣性；但控制作用有穩(wěn)態(tài)誤差。
適用場合：比例微分規(guī)律適用于對象滯后較大，負(fù)荷變化不大，被控變量變化不頻繁，控制結(jié)果允許有穩(wěn)態(tài)誤差存在的場合。
比例微分控制作用下輸入e與輸出P（或P的關(guān)系）：

階躍作用下比例微分控制的響應(yīng)（階躍幅值為A）：


比例積分微分規(guī)律
優(yōu)缺點：控制質(zhì)量最高，無穩(wěn)態(tài)誤差；但參數(shù)整定較麻煩。
適用場合：比例積分微分規(guī)律適用于對象滯后較大，負(fù)荷變化也較大，控制性能要求高的場合。適用于過熱蒸汽溫度控制、pH值控制等過程控制。
PID控制器介紹：國內(nèi)很多儀表廠生產(chǎn)的調(diào)節(jié)器為經(jīng)典控制算法的控制器，用在溫度控制或復(fù)雜工況時控制效果一般，建議大家使用控制算法更先進(jìn)的人工智能控制器、模糊PID控制器等。
比例積分微分控制作用下輸入e與輸出P（或P的關(guān)系）：

階躍作用下比例積分微分控制的響應(yīng)（階躍幅值為A）：