PID操控又称份额积分微分操控,是一种闭环操控。下面以图1所示的恒压供水体系为例来阐明PID操控原理。
电动机驱动水泵将水抽入水池,水池中的水除了经出水口供给用水外,还经阀门送到压力传感器传感器将水压巨细转换成相应的电信号Xf,Xf反应到比较器与给定信号Xi作比较,得到差错信号△X(△X=Xi-Xf)。
若△X>
0,标明水压小于给定值,差错信号经PID运算得到操控信号,操控变频器,使之输出频率上升,电动机转速加速,水泵抽水量增多,水压增大。
若△X=0,标明水压等于给定值,差错信号经PID运算得到操控信号,操控变频器,使之输出频率不变,电动机转速不变,水泵抽水量不变,水压不变。
因为操控回路的滞后性,会使水压值总与给定值有差错。例如,当用水量增多水压下降时,△X>
0,操控电动机转速变快,进步水泵抽水量,从压力传感器查验测验到水压下降到操控电动机转速加速,进步抽水量,康复水压需求一段时间。经过进步电动机转速康复水压后,体系又要将电动机转速调回正常值,这也要一段时间,在这段回调时间内水泵抽水量会偏多,导致水压又增大,又需进行反调。这样的结果是水池水压会在给定值上下动摇(振动),即水压不稳定。
采用了PID运算能够有实际效果的削减操控环路滞后和过调问题(无法彻底消除)。PID运算包含P运算、1运算和D运算。P(份额)运算是将差错信号△X按份额扩大,进步操控的灵敏度:1(积分)运算是对差错信号进行积分运算,消除P运算份额引起的差错和提
高操控精度,但积分运算使操控具有滞后性:;D(微分)运算是对差错信号进行微分运算,使操控具有超前性和猜测性。