(五)稳定性和参数整定 在PID控制中，积分控制的特点是：只要还有余差（即残余的控制偏差） 存在，积分控制就按部就班地逐渐增加控制作用，直到余差消失。所以积分的 效果比较缓慢，除特殊情况外，作为基本控制作用，缓不救急。微分控制的特 点是：尽管实际测量值还比设定值低，但其快速上扬的冲势需要及早加以抑制， 否则，等到实际值超过设定值再作反应就晚了，这就是微分控制施展身手的地 方了。作为基本控制使用，微分控制只看趋势，不看具体数值所在，所以最理 想的情况也就是把实际值稳定下来，但稳定在什么地方就要看你的运气了，所 以微分控制也不能作为基本控制作用。比例控制没有这些问题，比例控制的反 应快，稳定性好，是最基本的控制作用，是“皮”，积分、微分控制是对比例 控制起增强作用的，极少单独使用，所以是“毛”。在实际使用中比例和积分 一般一起使用，比例承担主要的控制作用，积分帮助消除余差。微分只有在被 控对象反应迟缓，需要在开始有所反应时，及早补偿，才予以采用。只用比例 和微分的情况很少见。 连续控制的精度是开关控制所不可比拟的，但连续控制的高精度也是有代 价的，这就是稳定性问题。控制增益决定了控制作用对偏差的灵敏度。既然增 益决定了控制的灵敏度，那么越灵敏岂不越好？非也。还是用汽车的定速巡航 控制做例子。速度低一点，油门加一点，速度低更多，油门加更多，速度高上 去当然就反过来。但是如果速度低一点，油门就加很多，速度更低，油门狂加， 这样速度不但不能稳定在要求的设定值上，还可能失控。这就是不稳定。所以 控制增益的设定是有讲究的。在生活中也有类似的例子。国民经济过热，需要 经济调整，但调整过火，就要造成“硬着陆”，引起衰退：衰退时需要刺激，同 样，刺激过火，会造成“虚假繁荣”。要达成“软着陆”，经济调整的措施需要恰 到好处。这也是一个经济动态系统的稳定性问题。 实际中到底多少增益才是最合适的，理论上有很多计算方法，但实用中 一般是靠经验和调试来摸索最佳增益，业内行话叫参数整定。如果系统响应在 控制作用后面拖拖沓沓，大幅度振荡的话，那一般是积分太过：如果系统响应 非常神经质，动不动就打摆子，呈现高频小幅度振荡的话，那一般是微分有点 过分。中频振荡当然就是比例的问题了。不过各个系统的频率都是不一样的，（五）稳定性和参数整定 在 PID 控制中，积分控制的特点是：只要还有余差（即残余的控制偏差） 存在，积分控制就按部就班地逐渐增加控制作用，直到余差消失。所以积分的 效果比较缓慢，除特殊情况外，作为基本控制作用，缓不救急。微分控制的特 点是：尽管实际测量值还比设定值低，但其快速上扬的冲势需要及早加以抑制， 否则，等到实际值超过设定值再作反应就晚了，这就是微分控制施展身手的地 方了。作为基本控制使用，微分控制只看趋势，不看具体数值所在，所以最理 想的情况也就是把实际值稳定下来，但稳定在什么地方就要看你的运气了，所 以微分控制也不能作为基本控制作用。比例控制没有这些问题，比例控制的反 应快，稳定性好，是最基本的控制作用，是“皮”，积分、微分控制是对比例 控制起增强作用的，极少单独使用，所以是“毛”。在实际使用中比例和积分 一般一起使用，比例承担主要的控制作用，积分帮助消除余差。微分只有在被 控对象反应迟缓，需要在开始有所反应时，及早补偿，才予以采用。只用比例 和微分的情况很少见。 连续控制的精度是开关控制所不可比拟的，但连续控制的高精度也是有代 价的，这就是稳定性问题。控制增益决定了控制作用对偏差的灵敏度。既然增 益决定了控制的灵敏度，那么越灵敏岂不越好？非也。还是用汽车的定速巡航 控制做例子。速度低一点，油门加一点，速度低更多，油门加更多，速度高上 去当然就反过来。但是如果速度低一点，油门就加很多，速度更低，油门狂加， 这样速度不但不能稳定在要求的设定值上，还可能失控。这就是不稳定。所以 控制增益的设定是有讲究的。在生活中也有类似的例子。国民经济过热，需要 经济调整，但调整过火，就要造成“硬着陆”，引起衰退；衰退时需要刺激，同 样，刺激过火，会造成“虚假繁荣”。要达成“软着陆”，经济调整的措施需要恰 到好处。这也是一个经济动态系统的稳定性问题。 实际中到底多少增益才是最合适的，理论上有很多计算方法，但实用中 一般是靠经验和调试来摸索最佳增益，业内行话叫参数整定。如果系统响应在 控制作用后面拖拖沓沓，大幅度振荡的话，那一般是积分太过；如果系统响应 非常神经质，动不动就打摆子，呈现高频小幅度振荡的话，那一般是微分有点 过分。中频振荡当然就是比例的问题了。不过各个系统的频率都是不一样的