选择PID系统控制器的方法与注意事项

控制系统的属性由技术过程和机器条件决定。因此，为了获得良好的控制效果，必须选择最适用的系统控制器。

1.连续控制器、开关控制器

•连续控制器，输出一个线性（模拟）数值。

•开关控制器，输出一个二进制（数字）数值。

2.固定值控制器

固定值控制，使用设定固定数值进行的过程控制，只是偶尔修改一下参考变量，过程偏差的控制。

3.级联控制器

级联控制器，控制器串行连接控制。第一个控制器（主控制器）决定了串行控制器（从控制器）的设定点，或者根据过程变量的实际错误影响设定点。

一个级联控制器的控制性能可以使用其他的过程变量加以改进。为此，可以为主控制变量添加一个辅助过程变量PV2（主控制器SP2的输出）。主控制器可以将过程变量PV1施加给设定点SP1，并且可以调整SP2，以便尽可能快地到达目标，而没有过调节。级联控制器控制性能的调节如图6-70所示。

图6-70 级联控制器控制性能的调节

4.混合控制器

混合控制器是指根据每个被控组件所需要的设定点总数量，来计算总SP数量的一种控制结构。在此，混合系数FAC的和必须为“1”。混合控制过程如图6-71所示。

图6-71 混合控制过程(www.xing528.com)

5.比例控制器

（1）单循环比例控制器

单循环比例控制器，可以用于“两个过程变量之间的比率”比“两个过程变量的绝对数值”重要的场合（例如，速度控制）。单循环比例控制过程如图6-72所示。

（2）多循环比例控制器

对于多循环比例控制，两个过程变量PV1和PV2之比保持为常数。因此，可以使用第一个控制循环的过程数值，来计算第二个控制循环的设定点。对于过程变量PV1的动态变化，也可以保证保持特定的比例。多循环比例控制过程如图6-73所示。

图6-72 单循环比例控制过程

6.二级控制器

一个二级控制器只能采集两个输出状态（例如，开和关）。典型的控制为：一个加热的系统，通过继电器输出的脉冲宽度调制。

图6-73 多循环比例控制过程

7.三级控制器

一个三级控制器只能采集到3个具体的输出状态。需要区分：“脉冲宽度调制”（例如，加热-冷却，加热-关机-冷却）和“使用集成执行机构的步进控制”（例如，左-停止-右）之间的区别。