PID控制是常用的一种控制方式,用于工业控制、机器人控制、无人机控制等领域。PID控制器可以根据被控对象现在的状态和目标状态的差异调整控制量,使被控对象达到预期的控制目标。而PID校正是保证PID控制器控制效果的重要手段。
PID校正的主要目的是让PID控制器的参数取到合适的值,从而保证控制效果的良好。当PID控制器参数设置得当时,可以在短时间内将被控对象达到目标状态,并且控制稳定性好,对外部扰动的抵抗能力强。因此,PID校正可以保证被控对象按预期执行控制任务。若PID控制器参数设置不当,会导致被控对象难以达到预期状态,控制效果不稳定,乃至于整个控制系统瘫痪,造成不可估量的损失。
PID校正原理是根据所测得的被控对象状态和实际控制效果的比较,根据实际效果反馈给PID控制器不同的参数值,使得PID控制器控制效果得到优化。因此,PID校正可以分为手动调整方法和自动调整方法两种方式。
手动调整PID校正方法是最为简单的一种方式,由控制人员根据经验和实际需要,手动调整PID控制器的参数,不断试错,直到达到较好的控制效果。这种方法需要有领域专家指导,控制人员需要有相当实践经验,不适用于大规模、复杂的控制系统。
自动调整PID校正方法是一种基于被控对象特性和反馈原理的自适应调节方法。自动调节PID控制器参数可以在很短的时间内获得较优的控制效果,并且稳定性较好。常见的自动调整方法有Ziegler-Nichols法、Cohen-Coon法、瞬态响应法等。这些方法依据被控对象特性提供参数赋值的指导,快速获得PID校正参数,更适用于大规模、复杂的控制系统。