P、PI 和 PID 控制器

基本控制动作和控制器的介绍

自动控制器

将工厂输出的实际值与期望值进行比较的设备称为自动控制器。它确定系统的偏差并产生控制信号，以将偏差减小到 0 或一个较小的值。自动控制器产生控制信号的方式称为控制动作。

工业自动控制器的组成部分

上述控制器由一个误差检测器和放大器组成。上图包含一个测量元件，该元件是将输出变量转换为另一个变量（例如位移、压力或电信号）的设备，该变量可用于将输出与参考输入信号进行比较。控制器的参考输入（设定点）可以转换为与测量元件的反馈信号具有相同单位的参考输入。

因此，我们可以从上述方程式中得出，e = r-b，即，偏差是受控变量和设定点（参考输入）之间的差值

工业控制器根据控制动作进行分类，如下所示

1. 开-关控制器
2. 比例控制器 (P)
3. 积分控制器 (I)
4. 比例 + 积分控制器 (PI)
5. 比例 + 微分控制器 (PD)
6. 比例 + 积分 + 微分控制器 (PID)

比例控制动作

在具有比例控制动作的控制器中，控制器输出 (M)（被操纵变量）与驱动误差信号 E（偏差）之间存在连续关系。

其中，Kp 是比例增益和比例灵敏度

积分控制动作

在具有积分控制动作的控制器中，控制器的输出以与驱动误差信号成比例的速度变化。 E (t)

数学上

拉普拉斯变换

它也被称为复位控制器，上述方程式是积分控制器传递函数的比率。

微分控制动作

在具有微分控制动作的控制器中，控制器的输出取决于 e(t) 的变化率

其中 K_d 是微分控制动作

通过拉普拉斯变换，