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討論:PID控制器

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  • 工業控制中,哪一種控制器是由比例單元、積分單元及微分單元組成,是相當常用的控制器?
    PID控制器條目由作者自薦,其作者為Wolfch討論 | 貢獻),屬於「control」類型,提名於2014年12月28日 14:50 (UTC)。

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PID個參數說明

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P是等比例補償控制,誤差越大就補償愈多。舉例來說,你控制一台汽車,目標車速100,當你車速只有95,那你油門該踩多一點,補點油,把速度加上去; 當你車速只有90,那你油門要踩更多,才能加速更多,當你車速只有80,那你最好大腳踩下去。 這種『誤差愈大,補償愈多』的控制,就是P控制,P控制根據你每一個當下誤差大小,計算補償量。

設定P值的大小,就是設定補償比例。P值大表示補償量多,也表示容易過度反應。 開車比較緩和的人,需要加速時,他油門也是慢慢加 減速時,就油門放開,輕輕踩煞車 這就是P值設定小 相對的 有些人急性子 加速就大腳踩下去 超速再緊急煞車 這就是P值設定大

P值設定到系統有點不穩了,代表你P值設定過大。 試想,假設你車速98,誤差沒有很大,卻猛踩油門,接着車速一瞬間衝到102,你又激烈煞車,以致車速瞬間掉到100以下 又回到重新加速的狀況,如此往復循環。 這樣激烈的設定並不是一個好的設定

即使開車過程中,你努力把車速控制在100公里附近,但當你這樣加速、減速、加速、減速 開了一段時間之後, 誤差就慢慢累積出來了。

I 控制器就是補償累積誤差 他不是根據『當下』的誤差多少來設定補償。 而是過去一段時間,你累積了多少誤差來設定補償。 舉例說,你目標是控制時速100公里,但過去一陣子的平均時速是98, 那也許你就要考慮把多踩一點油門,至於你要踩到101,102,還是103,就看經驗決定。 如果要補多一點,I就設定大一點(或是時間常數短一點) 反之亦然。

D 控制關注的是誤差的變化趨勢,這不好解釋。 假設你車子穩穩地開在路上,突然車速往下掉 (可能是沒油,可能是電路出問題),你下意識就是踩油門。 你是根據『車速下掉』這個概念補油門,而不是『目前車速差多少』來決定補油門。

或者,你從0加速到100,當你車速不到80,你可以盡情的踩油門 當車速到80時的時候,你已經接近目標了,就把油門放開一些, 到90時,油門再放開一些,甚至當你車速到達95公里時,你可能還會預先煞車, 避免最後速度超過100。 這就是D控制。

PID可以做到大部分的控制,但是單單一個PID控制器很難做到精密的控制。 你應該思考,你是否真的需要PID控制,就一般控制而言,P或PI就可以達到很好的控制效果。 如果你需要響應快,又需要精密控制,那你可能需要兩組參數。

另外,PID控制不理想,有時不是參數設定的問題。 致動器與負載是否匹配也是重點。 如果致動器不夠力,參數調再大,也推不動。

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祝編安。—InternetArchiveBot (報告軟件缺陷) 2017年6月9日 (五) 20:57 (UTC)[回覆]

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祝編安。—InternetArchiveBot (報告軟件缺陷) 2018年7月29日 (日) 15:32 (UTC)[回覆]

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祝編安。—InternetArchiveBot (報告軟件缺陷) 2019年2月17日 (日) 12:33 (UTC)[回覆]