比例控制規律（P）是指控制器的輸出信號變化量p與輸入輸入偏差信號變化量e之間成比例關係。
基本介紹
- 中文名：比例積分微分控制
- 外文名：PID
- 套用：自動化控制
計算方式
（1） 比例控制規律（P）：
定義：即
（Kp為比例放大係數）
特點：比例控制規律是最基本的控制規律。當負荷變化時，克服擾動能力強，控制作用及時，過渡過程時間短，但過程終了時存在余差，且負荷變化越大余差也越大。
適用：比例控制規律適用於控制通道滯後較小，時間常數不太大，擾動幅度較小，負荷變化不大，控制質量要求不高，允許有餘差的場合。如貯罐液位、塔釜液位的控制和不太重要的蒸汽壓力的控制等。
（2） 積分控制規律和比例積分控制規律（PI）：
定義：積分控制規律是指控制器的輸出變化量p與輸入偏差e的積分成正比，即
（Ki為積分比例係數）
在比例控制的基礎上，再加上積分控制作用，便構成比例積分控制規律（PI），其輸出p與輸入e的關係為
特點：引入積分作用能消除余差，故比例積分控制是使用最多、套用最廣的控制規律，但是，加入積分作用後要保持系統原有的穩定性，必須加大比例度（削弱比例作用），以使控制質量有所下降，如最大偏差和振盪周期相應增大，過渡時間加強。
適用：對於控制通道滯後小，負荷變化不太大，工藝上不允許有餘差的場合，如流量或壓力控制，採用比例積分控制規律可獲得較好的控制質量。
（3） 微分控制規律和比例微分控制規律（PD）
定義：微分控制規律是指控制器的輸出變化量p與輸入偏差e的變化速度成正比，即
（TD為微分時間）
在比例控制的基礎上，加上微分控制作用，便構成比例微分控制規律，其輸出p與輸入e的關係為
特點：引入微分，會有超前的控制作用，能使系統的穩定性增加，最大偏差和余差減小，加快了控制過程，改善了控制質量。
適用：適用於過程容量滯後較大的場合。對於滯後很小和擾動作用頻繁的系統，應儘可能避免適用微分作用。
（4） 比例積分微分控制規律（PID）：
定義：在幅度為A的階躍偏差作用下，時間PID控制規律可看成是比例、積分和微分三部分作用的疊加的複合控制，即
（KD為微分增益）
特點：微分作用對於克服容量滯後有顯著效果，對克服純滯後是無能為力的。在比例作用的基礎上加上微分作用能提高系統的穩定性，加上積分作用能消除余差，又有δ、TI、TD三個可以調整的參數，因而可以使系統獲得較高的控制質量。
適用：適用於容量滯後大、負荷變化大、控制質量要求較高的場合，如反應器、聚合釜的溫度控制等。
