很多人看了這個題目可能會覺得我這個問題有點怪,PID當然是比例積分微分了,老師就是這樣教的!
P、I是比例積分的簡稱沒有問題,問題主要在微分上。請看PID的控制器的輸入輸出關系式:
式中誤差信號e(t) = SP(t) – PV(t),M(t)是PID控制器的輸出值,KC是控制器的增益(比例系數(shù)),TI和TD分別是積分時間和微分時間,Minitial是M(t)的初始值。
在數(shù)學上,函數(shù)y = f(x)的微分dy = f'(x)dx,微分是x的增量Δx→0時,函數(shù)y的增量。
導數(shù)(Derivative)是微積分中的重要基礎概念。當自變量x的增量趨于零時,函數(shù)y的增量與自變量x的增量之商的極限就是導數(shù)?;蛘哒f函數(shù)y的微分與自變量x的微分之商dy/dx就是該函數(shù)的導數(shù)f'(x)。
導數(shù)在幾何上是曲線y = f(x)的切線的斜率。
由此可知,PID公式中的de/dt是誤差e相對于時間t的導數(shù),而不是誤差的微分de。
PLC英語手冊中PID的微分時間為derivative time,英語字典中derivative是導數(shù)或微商,而不是微分。看來PID中的derivative應翻譯為導數(shù),所以PID簡稱為比例積分導數(shù)更準確些。
為什么PID會被簡稱為比例積分微分?我想可能與大名鼎鼎的微積分有關系。
“PID是比例積分微分”這個說法大家都很習慣了,看來很難翻案了。但是我們一定要記住,PID控制器輸出的第3個分量是與誤差的導數(shù)de/dt(即誤差的變化率)成正比,而不是與誤差的微分de成正比!