關(guān)于PID、PI-D和I-PD這三種PID形式

來源：云南昌暉儀表制造有限公司 2022年12月04日 09:20

通過使用比例-積分-微分的，自動控制系統(tǒng)使復(fù)雜的生產(chǎn)過程以安全和高效的方式運行。它們通過連續(xù)測量過程操作參數(shù)(如溫度、壓力、液位、流量或濃度)，然后決定如何調(diào)節(jié)閥門開度、泵速或熱量等，從而將過程測量值保持在設(shè)定值。

圖1 PID控制框圖

PID是見的控制器，其時域形式：

在實際應(yīng)用中，這種形式的PID在設(shè)定值變化時，由于微分作用會導(dǎo)致控制輸出的大幅度變化。實際應(yīng)用中PID往往采用不微分，即使這樣設(shè)定值變化時，控制器的輸出還是變化比較大，為了在偏差變化時控制器及時采取動作同時防止設(shè)定值變化時的不希望動作，PID變形為PI-D形式。即PI作用于偏差，D作用于測量值。PID的三個參數(shù)同時作用于設(shè)定值和測量值的偏差。

同樣當(dāng)被控對象的純滯后比較小時，可以使用比較強的比例作用提高控制回路的抗力。當(dāng)比例作用太強時，設(shè)定值變化時控制器輸出也會有比較大的變化，為了解決這個問題PID進一步改進出I-PD形式。即I作用于偏差，PD作用于測量值。

方法是根據(jù)設(shè)定值響應(yīng)給出的PID參數(shù)。選擇非PID標(biāo)準(zhǔn)形式時往往更關(guān)注控制回路的抗力，此時期望閉環(huán)響應(yīng)時間應(yīng)該選擇的參數(shù)，自衡對象的期望閉環(huán)響應(yīng)時間λ可以選擇等于純滯后，積分對象的期望閉環(huán)響應(yīng)時間λ可以選擇等于2倍純滯后。

如果對設(shè)定值跟蹤性能要求不高，推薦使用I-PD形式，并選擇期望閉環(huán)響應(yīng)時間。

使用進行PID整定時要注意PID的形式，如果不是標(biāo)準(zhǔn)形式很難根據(jù)閉環(huán)響應(yīng)曲線判斷PID參數(shù)的強弱。

關(guān)于PID、PI-D、I-PD的知識就昌暉儀表就分享到這里。在這里也提出一個問題請您思考：哪些DCS廠家提供了選擇PID形式的功能，如何設(shè)置？歡迎您在評論區(qū)留言討論。
作者：馮少輝博士

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