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目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。同时，控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。  一个控制系统包括传感器、控制器、执行机构。目前PID控制器的产品已经很多，有利用PID控制实现的压力、温度、流量、液位控制器，在工程实际中得到了广泛应用，各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器，其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。 自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。
闭环控制系统有正反馈和负反馈。若反馈信号与系统给定值信号相反，称为负反馈；若相同，则称为正反馈。一般闭环控制系统均采用负反馈。 控制系统的性能可以用稳、准、快三个字来描述。
在工程实际中，应用最广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制。PID控制以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。  当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确数学模型，控制理论的其他技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。 P-比例控制比例控制是最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。偏差一旦产生，控制器立即就发生作用，调节控制输出，使被控量朝着减小偏差的方向变化，偏差减小的速度取决于比例系数Kp。Kp越大偏差减小的越快，但是容易引起振荡，尤其在迟滞环节比较大的情况下。通常单纯的比例控制存在稳态误差不能消除的缺点，需要配合使用积分控制。  D-微分控制在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差变化率）成比例关系。自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至发散，其原因在于存在较大惯性组件或滞后组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决办法是抑制误差的作用变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。  I-积分控制在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成比例关系。为消除一个控制系统中的稳态误差，必须引入积分控制。积分项对误差的消除取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大，这样即使误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，使稳态误差进一步减小，直到为零。  PID参数试凑口诀参数整定找最佳， 从小到大顺序查。 先是比例后积分， 最后再把微分加。 曲线振荡很频繁， 比例度盘要放大。 曲线漂浮绕大弯， 比例度盘往小扳。 曲线偏离回复慢， 积分时间往下降。 曲线波动周期长， 积分时间再加长。 曲线振荡频率快， 先把微分降下来。 动差大来波动慢， 微分时间应加长。 理想曲线两个波， 前高后低四比一。 一看二调多分析， 调节质量不会低。 |
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