PID控制系统在变频器中的应用实例
pid控制器是目前机电，冶金，机械，化工等行业应用最广泛的工业控制器。通过变频器有两种pid控制方式：一种是变频器的内置pid控制功能，给定的信号通过面板或变频器的端子输入，反馈信号反馈给控制端。pid在变频器内部进行。调整以改变输出频率；另一种是使用外部pid控制器将给定量与反馈量进行设定，并将其作为控制信号输出到变频器的控制端。
一、pid控制框图
二、pid控制概述
在自动控制中，一般p（比例）、i（积分）、d（微分）不单独使用。常使用pi控制、pd控制和pid控制等组合控制方式。
1）pi控制
p动作控制并不能完全消除偏差。为了消除残留偏差，一般使用pi控制，即 p+i的运算之和。用pi控制时，能消除由改变目标值和偏差。
2）pd控制
为使p动作的振荡衰减和系统稳定，可用pd控制，即p和d运算之和。换言之，pd控制适用于过程本身没有制动作用的负载。
3）pid控制
pid控制是利用pi控制和pd控制的优点组合成的控制。pid运算是p、i和d三个运算的总和，可获得无偏差、精度高和系统稳定的控制过程。
① 负作用：当偏差x（目标值一测定值）为正时，增加执行量（输出频率）；如果偏差为负，则减小执行量。
② 正作用：当偏差x（目标值-测定值）为负时，增加执行量（输出频率）；如果偏差为正，则减小执行量。
三、反馈信号的接入方法
1）给定输入法：变频器在使用pid功能时，将传感器测得的反馈信号直接接到给定信号端，其目标信号由键盘给定。
2）独立输入法：变频器专门配置了独立的反馈信号输入端，有的变频器还为传感器配置了电源，其目标值可以由键盘给定，也可以由指定输入端输入。
四、pid调节功能的预设
1）预设pid调节功能
预设的内容是变频器的pid调节功能是否有效。变频器的pid调节功能有效后，其加/减速过程将完全取决于由p、i、d数据决定的动态响应过程，而原来预设的“加速时间”和“减速时间”将不再起作用。
2）目标值的预设
pid调节的根本依据是反馈量与目标量之间进行比较的结果。因此，准确地预设目标值是很重要的，主要有以下两个方面。
① 面板输入式：只需通过键盘输入目标值即可。目标值通常是被测量实际大小与传感器量程之比的百分数。例如，空气压缩机要求的压力（目标压力）为6mpa，所用压力表的量程是0～10mpa，则目标值为60%。
② 外部给定式：由外接电位器进行预设，调节较方便。
五、变频器按p、i、d调节规律运行时的特点
1）变频器的输入频率只根据实际数值与目标值的比较结果进行调整，与被控量之间无对应关系。
2）变频器的输出频率始终处于调整状态，其数值常不稳定。
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1）pi控制
p动作控制并不能完全消除偏差。为了消除残留偏差，一般使用pi控制，即 p+i的运算之和。用pi控制时，能消除由改变目标值和偏差。
2）pd控制
为使p动作的振荡衰减和系统稳定，可用pd控制，即p和d运算之和。换言之，pd控制适用于过程本身没有制动作用的负载。
3）pid控制
pid控制是利用pi控制和pd控制的优点组合成的控制。pid运算是p、i和d三个运算的总和，可获得无偏差、精度高和系统稳定的控制过程。
① 负作用：当偏差x（目标值一测定值）为正时，增加执行量（输出频率）；如果偏差为负，则减小执行量。
② 正作用：当偏差x（目标值-测定值）为负时，增加执行量（输出频率）；如果偏差为正，则减小执行量。
三、反馈信号的接入方法
1）给定输入法：变频器在使用pid功能时，将传感器测得的反馈信号直接接到给定信号端，其目标信号由键盘给定。
2）独立输入法：变频器专门配置了独立的反馈信号输入端，有的变频器还为传感器配置了电源，其目标值可以由键盘给定，也可以由指定输入端输入。
四、pid调节功能的预设
1）预设pid调节功能
预设的内容是变频器的pid调节功能是否有效。变频器的pid调节功能有效后，其加/减速过程将完全取决于由p、i、d数据决定的动态响应过程，而原来预设的“加速时间”和“减速时间”将不再起作用。
2）目标值的预设
pid调节的根本依据是反馈量与目标量之间进行比较的结果。因此，准确地预设目标值是很重要的，主要有以下两个方面。
① 面板输入式：只需通过键盘输入目标值即可。目标值通常是被测量实际大小与传感器量程之比的百分数。例如，空气压缩机要求的压力（目标压力）为6mpa，所用压力表的量程是0～10mpa，则目标值为60%。
② 外部给定式：由外接电位器进行预设，调节较方便。
五、变频器按p、i、d调节规律运行时的特点
1）变频器的输入频率只根据实际数值与目标值的比较结果进行调整，与被控量之间无对应关系。
2）变频器的输出频率始终处于调整状态，其数值常不稳定。
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