PID調節

PID是比例，積分，微分的縮寫.

比例控制是指控制系統的輸出與輸入誤差信號成比例關係。當系統中只有比例控制時系統的輸出存在穩態偏差。爲了消除穩態偏差，在控制系統中須要引入積分控制。所謂積分控制是指控制系統的輸出與輸入誤差信號的積分紅比例關係。積分項隨着時間的增長而增大，所以可以逐漸減少穩態偏差，直至消除偏差。PI 調節雖然可以消除穩態偏差，可是對整個控制系統的穩定性產生影響，使得調節過程當中出現震盪甚至使整個系統失去穩定性，所以在系統中還須要增長微分控制。所謂微分控制是指控制系統的輸出與輸入誤差信號的微分紅正比關係。它可以預測誤差的變化趨勢，從而避免嚴重超調現象發生，改善整個控制系統的動態性能。總之比例控制能夠提升電機的反應速度和剛性，積分控制能夠提升運動的精度但會減慢反應速度，微分控制能夠增長穩定性。

1 比例調節做用：

是按比例反應系統的誤差，系統一旦出現了誤差，比例調節當即產生調節做用用以減小誤差。比例做用大，能夠加快調節，減小偏差，可是過大的比例，使系統的穩定性降低，甚至形成系統的不穩定。

2 積分調節做用：

是使系統消除穩態偏差，提升無差度。由於有偏差，積分調節就進行，直至無差，積分調節中止，積分調節輸出一常值。積分做用的強弱取決與積分時間常數Ti，Ti越小，積分做用就越強。反之Ti大則積分做用弱，加入積分調節可以使系統的穩定性降低，動態響應變慢。積分做用常與另兩種調節規律結合，組成PI調節器或PID調節器。

3 微分調節做用：

微分做用反映系統誤差信號的變化率，具備預見性，能預見誤差變化的趨勢，所以能產生超前的控制做用，在誤差尚未造成以前，已被微分調節做用消除。所以，能夠改善系統的動態性能。在微分時間選擇合適狀況下，能夠減小超調，減小調節時間。微分做用對噪聲干擾有放大做用，所以過強的加微分調節，對系統抗干擾不利。此外，微分反應的是變化率，而當輸入沒有變化時，微分做用輸出爲零。微分做用不能單獨使用，須要與另外兩種調節規律相結合，組成PD或PID調節器。