PID是控制系统吗？控制系统的组成是什么？控制系统与控制器的区别是什么？

　　PID是控制系统吗？控制系统的组成是什么？控制系统与控制器的区别是什么？

　　答；PID不是控制系统，它只是控制系统中的一个分支电路，俗称“比较机构”。见下图所示。

　　控制系统主要由控制器、被控对象、执行机构和变送器组成。

　　控制器也只是控制系统中的一部分，侠义地讲控制器它可以简单地控制某一被控对象。

　　PID可以通俗地解释为下图所示。

　　现在的工业自动控制系统中，一些仪器仪表都采用了先进的微电脑芯片及技术。在集成运算放大器中，利用积分比例调节的原理，改变信号输入侧的偏差量，来提高控制的稳定性和准确性；利用微分(微分是积分的逆运算)，改变电阻与电容的位置互换与充放电时间关系；使在闭环自动控制电路得到一部分基准信号反馈。

　　它主要包括三个部分组成；

　　①是比例测量；

　　②是比较运算；

　　③是驱动执行；

　　由于这些参数的整定仅仅只需要通过仪表的面板键的设定，便可以使仪表与各类传感器、变送器等匹配配套使用。

　　简单地说，PID只是起设置的部分参数整定的作用

　　PID控制是自动控制系统中的一种取样、比较、运算的反馈回路部件，它是一种比较成熟的智能控制计算方法，对于大多数控制对象有较强的适应能力，其多项故障控制策略，可以对仪器仪表的控制误差进一步减小，达到一定的精度控制。

　　下面通俗的说一下PID参数整定的意义；

　　P:比例带。在PID控制器调节中，输出控制量的大小与测量值和设定值之间的偏差成正比，偏差越大，输出越大，仪表的比例参数P的设定值越大，控制的灵敏度越低，稳定性越高。P的设定值越小，灵敏度越高，稳定性越低。所以我们在各种仪表的PID参数整定设置的时候，要首先知道PID参数设置中的P的选项及设定范围，才能够比较合适的设置P的参数值。

　　I:积分时间。积分运算的目的是为了消除静态误差，此时只要偏差存在，积分的作用是将控制量向使偏差消除的方向移动。积分时间是表示积分强度的单位，仪器仪表设定的积分时间越短，仪表的积分作用越强。例如仪表的积分时间设定为200S，表示对当前固定的偏差，积分作用的输出达到和比例作用相同的输出量要用到200S时间。

　　D:微分时间。积分的作用是对控制的结果的修正，动作频率响应速度较慢，这时候，微分的作用就是为了弥补消除其积分时间的不足或者说是缺点而进行补充的。微分作用是根据偏差产生的速度对输出量进行修正的，它使控制过程尽快回到原来的控制状态，微分时间是表示微分强度的单位，仪表设定的微分时间越长，则表示仪表的微分作用对控制量的修正越强。

　　由以上可以清楚看到，将比例作用的快速性，积分时间作用的彻底性，微分时间作用的超前性这三项的优点结合起来，就构成了较为理想的PID调节器。

　　以上为个人观点，仅供提问者和头条上有类似需要了解的阅读者们参考，希望对大家有一点帮助。

　　知足常乐2022.4.27日于上海

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　　PID不是控制系统，只是控制系统中的一种解决实际问题的算法。

　　例如人类似控制系统，学很多的知识就是为了今后能够解决更多的疑难杂症。遇到问题是否能够有效的解决，看自身的知识储备量及经验，在脑海里是否存在一种很好的办法来解决实际问题。由此可见，PID只是控制系统中一种解决控制问题的一种方法，也就是算法。

　　例如温度控制，相比液位、压力、流量来说控制难度高，主要是温度有滞后性，简单的说就是温度信息反馈到控制系统的控制中心有时延。因此，要用的PID控制算法，像其它的三种变量可以用P、PI等算法实现控制。

　　控制系统的组成？

　　控制系统的组成有各个级别组成协调完成生产需求的。由最高级别到最低级经营管理级、生产管理级、控制管理级、过程控制级，因此也叫分级递阶结构。根据上面提到的过程控制级，它只是根据上级决策直接控制生产。而控制管理级是对生产过程统一管理和集中操作。生产管理级承担最优化任务而经营管理级是全面综合经营综合管理。

　　控制系统与控制器的区别？

　　因此，控制系统和控制器是两种不同的控制“设备”，在结构构成、功能、性能、可靠性、用途等大有不同。

　　最近做的几个项目都有PID控制，那最近的项目来说吧，我还是以举例的形式来说明，更加容易理解。

　　从范围上来说，控制系统＞控制器＞PID。控制系统包含工控机、DCS或者PLC、现场仪表、MCC控制柜等，工控机（俗称电脑）用于显示系统状态，输入操作指令（例如启动、停止等），DCS或者PLC用于接受现场信号和工控机指令并做程序处理输出给指定单元，MCC柜和仪表作为下游执行指令或者检测信号。控制器是控制系统中的一个单元。PID是一种控制方式。如图：

　　PID控制方式是怎样的呢？PID简单说就是通过反馈参数进行不断的调整，使反馈参数不断的趋于目标参数的过程，其中“P”、“I”、“D”三个参数是使反馈参数快速、稳定的趋于目标参数的三个因素。例如对于一个温度，我们设定100℃，实际检测130℃，我们通过调整“P”、“I”、“D”三个参数使130℃不断地趋于100℃。如下图：

　　图中黄色线为目标值150，紫色线为测量值，紫色线不断的趋于目标值（黄线），这就是PID控制方式，是一种长期的，不断调节的过程，不断的修正目标值和测量值的差距。

　　下面我们再说下“P”、“I”、“D”三个参数的作用。

　　“P”参数是比例，该比例是目标值和测量值之差的比例系数，为什么要调整比例系数，因为目标值和测量值之差由于控制对象的不同，差值大小不一，当差值太小时，我们需要大的比例系数来放大差值，让调节过程能更好的发现这个差值，反之，当差值过大时，我们需要小的比例系数来减小差值，因为差值太大的话，调节幅度过大，调节过程将出现大起大落的情况，即超调，使系统不稳定。

　　“I”参数是积分，该参数主要是控制调节过程的灵敏度，积分时间长，调节的响应慢一些，积分时间短，调节的响应就快一些。调节的响应并不是越快越好，因为实际中测量值是不断变化的，并且也有一定的滞后性，需要找到合适的参数值。

　　“D”参数是微分，本人没有用过这个参数调整PID的控制过程，实践经验有限，不做过多的描述，因为大部分的PID调节，只用“P”、“I”两个参数就能达到控制要求。

　　如下是项目中的PID控制实例：

　　图中使用的DCS自带的PID控制模块（DCS程序中的），“P”、“I”两个参数可以通过工控机窗口设置参数，上图是通过调整调节阀的开度来控制除氧器水位的实例。

　　还是那句话，作为应用者，不必太了解内部逻辑问题，只要知道大概原理，PID就是使测量值不断趋于目标值的一个控制过程，再知道“P”、“I”、“D”三个参数都是什么作用，在调试过程中不断的试验，找到合适的参数就可以了。

　　以上是本人的一些项目经验，说的都是大白话，不喜欢专业的术语，讲解起来不好理解。如有不当之处，请各位同仁指正！