PID调参详解1

PID调参详解1（比例环节）
PID控制中有P、I、D三个参数，只有明白这三个参数的含义和作用才能完成控制器PID参数调整。
下面我们分别通过实例来分析比例微分积分三个环节对系统输出的影响。

上式为PID控制器的表达式，项目上一般根据稳定边界法来调整比例微分积分环节的系数，下面分别举例说明三个环节参数调整过程。
一 比例环节
对一个稳定的高阶系统输入阶跃信号，比例系数初值为0.1，阶跃信号在t=1s施加，幅值为1：
图1为阶跃响应信号：

图1
由图1可知，当比例环节增益为K=0.1时，系统在阶跃信号输入后10秒左右恢复稳定，幅值稳定在0.05附近。
调整K值，令K=1，输出响应为（图2）：

图2
由图2可知，当K增大到1时，系统响应出现超调，稳态幅值增大明显，调整时间没有明显变化。
继续增大K值，令K=10，观察输出响应（图3）：

图3
由图3可知，当K=10时，系统输出曲线出现振荡，但依然是收敛的，且稳态幅值继续增大，已接近输入信号幅值。
下面继续增大K值，令K=20，观察输出曲线的变化(图4)：

图4
由图4可知，输出曲线近似等幅振荡，系统不稳定，K值已达上限。

未完待续…