K4P-15AS目前工業(yè)自動(dòng)化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志。同時(shí)，K4P-15AS控制理論的發(fā)展也經(jīng)歷了古典控制理論現(xiàn)代控制理論和智能控制理論三個(gè)階段。智能控制的典型實(shí)例是模糊全自動(dòng)洗衣機(jī)等。

     自動(dòng)控制 系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。K4P-15AS一個(gè)控制系統(tǒng)包括控制器﹑傳感器﹑變送器﹑執(zhí)行機(jī)構(gòu)﹑輸入輸出接口?？刂破鞯妮敵鼋?jīng)過輸出接口﹑執(zhí)行機(jī)構(gòu)﹐加到被控系統(tǒng)上﹔控制系統(tǒng)的被控量﹐經(jīng)過傳感器﹐變送器﹐通過輸入接口送到控制器。不同的控制系統(tǒng)﹐其傳感器﹑變送器﹑執(zhí)行機(jī)構(gòu)是不一樣的。比如壓力控制系統(tǒng)要采用壓力傳感器。電加熱控制系統(tǒng)的傳感器是溫度傳感器。目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器儀表已經(jīng)很多，產(chǎn)品已在工程實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用，K4P-15AS有各種各樣的PID控制器產(chǎn)品，各大公司均開發(fā)了具有PID參數(shù)自整定功能的智能調(diào)節(jié)器intelligent regulator，其中PID控制器參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整是通過智能化調(diào)整或自校正自適應(yīng)算法來實(shí)現(xiàn)。有利用PID控制實(shí)現(xiàn)的壓力溫度流量液位控制器，能實(shí)現(xiàn)PID控制功能的可編程控制器PLC，還有可實(shí)現(xiàn)PID控制的PC系統(tǒng)等等。 可編程控制器PLC是利用其閉環(huán)控制模塊來實(shí)現(xiàn)PID控制，而可編程控制器PLC可以直接與ControlNet相連，如Rockwell的PLC-等。還有可以實(shí)現(xiàn)PID 控制功能的控制器，如Rockwell 的Logix產(chǎn)品系列，它可以直接與ControlNet相連，利用網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)其遠(yuǎn)程控制功能。 

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閉環(huán)控制系統(tǒng) 
閉環(huán)控制系統(tǒng)closed-loop control system的特點(diǎn)是系統(tǒng)被控對(duì)象的輸出被控制量會(huì)反送回來影響控制器的輸出，形成一個(gè)或多個(gè)閉環(huán)。閉環(huán)控制系統(tǒng)有正反饋和負(fù)反饋，若反饋信號(hào)與系統(tǒng)給定值信號(hào)相反，則稱為負(fù)反饋 Negative Feedback，若極性相同，則稱為正反饋，K4P-15AS一般閉環(huán)控制系統(tǒng)均采用負(fù)反饋，又稱負(fù)反饋控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)的例子很多。比如人就是一個(gè)具有負(fù)反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)，眼睛便是傳感器，充當(dāng)反饋，人體系統(tǒng)能通過不斷的修正后作出各種正確的動(dòng)作。如果沒有眼睛，就沒有了反饋回路，也就成了一個(gè)開環(huán)控制系統(tǒng)。另例，當(dāng)一臺(tái)真正的全自動(dòng)洗衣機(jī)具有能連續(xù)檢查衣物是否洗凈，并在洗凈之后能自動(dòng)切斷電源，它就是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。 
　　 K4P-15AS
階躍響應(yīng) 
階躍響應(yīng)是指將一個(gè)階躍輸入step function加到系統(tǒng)上時(shí)，系統(tǒng)的輸出。穩(wěn)態(tài)誤差是指系統(tǒng)的響應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后﹐系統(tǒng)的期望輸出與實(shí)際輸出之差?？刂葡到y(tǒng)的性能可以用穩(wěn)準(zhǔn)快三個(gè)字來描述。穩(wěn)是指系統(tǒng)的穩(wěn)定性stability，一個(gè)系統(tǒng)要能正常工作，首先必須是穩(wěn)定的，從階躍響應(yīng)上看應(yīng)該是收斂的﹔準(zhǔn)是指控制系統(tǒng)的準(zhǔn)確性控制精度，通常用穩(wěn)態(tài)誤差來Steady-state error 描述，它表示系統(tǒng)輸出穩(wěn)態(tài)值與期望值之差﹔快是指控制系統(tǒng)響應(yīng)的快速性，通常用上升時(shí)間來定量描述。 
　　 
PID控制的原理和特點(diǎn) 
在工程實(shí)際中，應(yīng)用為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例積分微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調(diào)節(jié)。PID控制器問世至今已有近0年歷史，它以其結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)定性好工作可靠調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí)，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)試來確定，這時(shí)應(yīng)用PID控制技術(shù)為方便。即當(dāng)我們不完全了解一個(gè)系統(tǒng)和被控對(duì)象﹐或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，適合用PID控制技術(shù)。PID控制，實(shí)際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例積分微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。 
　　比例P控制 
比例控制是一種簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)成比例關(guān)系。當(dāng)比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差Steady-state error。 
　　 積分I控制 
在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)System with Steady-state Error。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項(xiàng)”。積分項(xiàng)對(duì)誤差取決于時(shí)間的積分，隨著時(shí)間的增加，積分項(xiàng)會(huì)增大。這樣，即便誤差很小，積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大，它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。因此，比例+積分PI控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。 
　　 微分D控制 
在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分即誤差的變化率成正比關(guān)系。 自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會(huì) 出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件環(huán)節(jié)或有滯后delay組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時(shí)，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說，在控制器中僅引入“比例”項(xiàng)往往是不夠的，比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項(xiàng)”，它能預(yù)測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對(duì)有較大慣性或滯后的被控對(duì)象，比例+微分PD控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動(dòng)態(tài)特性。 
　　 K4P-15AS
PID控制器的參數(shù)整定 
PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID 
控制器的比例系數(shù)積分時(shí)間和微分時(shí)間的大小。PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計(jì)算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過理論計(jì)算確定控制器參數(shù)。這種方法所得到的計(jì)算數(shù)據(jù)未必可以直接用，還必須通過工程實(shí)際進(jìn)行調(diào)整和修改。二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗(yàn)，直接在控制系統(tǒng)的試驗(yàn)中進(jìn)行，且方法簡單易于掌握，在工程實(shí)際中被廣泛采用。PID控制器參數(shù)的工程整定方法，主要有臨界比例法反應(yīng)曲線法和衰減法。三種方法各有其特點(diǎn)，其共同點(diǎn)都是通過試驗(yàn)，然后按照工程經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行整定。但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù)，都需要在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行后調(diào)整與完善?，F(xiàn)在一般采用的是臨界比例法。利用該方法進(jìn)行PID控制器參數(shù)的整定步驟如下：首先預(yù)選擇一個(gè)足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作﹔僅加入比例控制環(huán)節(jié)，直到系統(tǒng)對(duì)輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩，記下這時(shí)的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期﹔在一定的控制度下通過公式計(jì)算得到PID控制器的參數(shù)。 

PID參數(shù)的設(shè)定：是靠經(jīng)驗(yàn)及工藝的熟悉，參考測量值跟蹤與設(shè)定值曲線，從而調(diào)整P\I\D的大小。 
SV008iS5-2N
PID控制器參數(shù)的工程整定,各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中PID參數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以下可參照： 
溫度T: P=0~0%,T=0~00s,D=-0s 
壓力P: P=0~0%,T=~0s, 
液位L: P=0~0%,T=0~00s, 
流量L: P=0~00%,T=~0s。 
書上的常用口訣： 
　參數(shù)整定找佳，從小到大順序查 
先是比例后積分，后再把微分加 
曲線振蕩很頻繁，比例度盤要放大 
曲線漂浮繞大灣，比例度盤往小扳 
曲線偏離回復(fù)慢，積分時(shí)間往下降 
曲線波動(dòng)周期長，積分時(shí)間再加長 
曲線振蕩頻率快，先把微分降下來 
動(dòng)差大來波動(dòng)慢。微分時(shí)間應(yīng)加長 
理想曲線兩個(gè)波，前高后低比 
一看二調(diào)多分析，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會(huì)低 
這里介紹一種經(jīng)驗(yàn)法。這種方法實(shí)質(zhì)上是一種試湊法，它是在生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來的行之有效的方法，并在現(xiàn)場中得到了廣泛的應(yīng)用。 
SV008iS5-2N

AFPS-11C	PWS6300S-S	XGQ-TR8B	SGDA-02ADA
FEN-31	PWS6310S-S	XGQ-SS2A	SGMAH-04A1A6C
RTAC-01	PWS6400F-S	XGH-DT4A	SGDM-20AC-SD1-P
ACS800-104	SGDV-1R6A01A	XGF-AV8A	SGM-08AAFJ12
ACS800-207	TD3100-4T0075E	XGF-AC8A	SGDS-15A01AR
RAIO-01	TD3100-4T0110E	XGF-AD4S	SGMAH-04AAA-FJ11
B43586-S3468-Q1	PWS6800C-P	XGF-DV4A	SGDA-05TF1
RTAC-03	PWS6600T-P	XGF-DV4S	CACR-IR020202FB
S-417-1	PWS5610T-S	XGF-DC4A	SGDH-02AE-OY
NBRA-658C	PWS6600S-P	XGF-DC4S	SGDM-08A3MA11
OS160D03W-71	PWS6700T-P	XGF-TC4S	DR2-08ACY11
LF1005-S/SP16	PWS6A00T-N	XGF-RD4A	SGMP-02V314T
CDP-312R	PWS6800C-N	XGF-RD4S	SGMAS-01A2AA1-E
OTAC-01	HF-KE73	XGF-HO2A	CIMR-J7AA40P2
RMBA-01	MR-E-100A	XGF-HD2A	SGDD-20AGBAY23
RPBA-01	EV1000-4T0037P	XGF-PO1A	A70P450
E329272	EV1000-4T0055P	XGF-PO2A	SGMG-06A2BBB
B43586-S9418-Q1	EV2000-4T0055G	XGF-PO3A	PT76S16A
NTAC-02	EV2000-4T0075G	XGF-PD1A	CIMR-G5A4011
ACS143-2K7-3	EV2000-4T0110G	XGF-PD2A	SGM-02A312C
AIBP-61	MR-E-40A	XGF-PD3A	SGMPH-04DAA4C
GVAR6611	PWS6560S-S	XGF-M16M	SGDS-02A01AY3

     這種方法的基本程序是先根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，確定一組調(diào)節(jié)器參數(shù)，并將系統(tǒng)投入閉環(huán)運(yùn)行，然后人為地加入階躍擾動(dòng)如改變調(diào)節(jié)器的給定值，觀察被調(diào)量或調(diào)節(jié)器輸出的階躍響應(yīng)曲線。若認(rèn)為控制質(zhì)量不滿意，則根據(jù)各整定參數(shù)對(duì)控制過程的影響改變調(diào)節(jié)器參數(shù)。這樣反復(fù)試驗(yàn)，直到滿意為止。