Каковы основные принципы работы ПИД-регулятора в автоматизированных системах?

Основные принципы работы ПИД-регулятора (пропорционально-интегрально-дифференцирующего регулятора) в автоматизированных системах включают сравнение желаемого целевого значения с фактическим значением системы и применение корректирующих действий для приведения второго значения к первому. 1

ПИД-регулятор состоит из трёх составляющих: 23

1. Пропорциональная составляющая. 2 Вырабатывает выходной сигнал, который противодействует отклонению регулируемой величины от установленного значения, наблюдаемого в данный момент времени. 2 Чем больше отклонение, тем больше этот сигнал. 2 Когда входной сигнал равен заданному значению, выходной равняется нулю. 2
2. Интегрирующая составляющая. 2 Пропорциональна интегралу по времени от отклонения регулируемой величины. 2 Предназначена для устранения статистической ошибки и позволяет регулятору со временем её учесть. 2 Когда система не испытывает внешних возмущений, то через некоторое время регулируемая величина стабилизируется на заданном значении, а сигнал пропорциональной составляющей будет равен нулю, выходной будет обеспечиваться интегрирующей составляющей полностью. 2
3. Дифференцирующая составляющая. 2 Пропорциональна темпу изменения отклонения регулируемой величины и используется для противодействия отклонениям от целевого значения, прогнозируемым в будущем. 2 Причинами отклонений могут быть внешние возмущения или запаздывание воздействия регулятора на систему. 2

ПИД-регулятор автоматически сравнивает желаемое значение с фактическим и на основании величины ошибки и констант настройки контроллера рассчитывает соответствующий выходной сигнал. 5