外文翻译-PID控制器

英 文 翻 译 系 别 专 业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 外文原文： is a in A to a a by a ID to on of to at of is to a as of a or of a in ID ID of be in of of to an to of of ID of or or to is by of to A be a P in of PI is to of an to to of of in of a is to s at of to on a to at is a of or is to is is e), or by a to is of of a of a be of as it is be of as is or to a is is is to a to If to be in a or A do we ID do to be up is as If a a at by be in to in or to on on V. on V as to or in a to In a be to a a an to V. in to a is an of a to of of or of ID ID ID is to ID of as he a to is to be by by a p, is a e: t: or of pA in a in a in If is In a in a to a a or If is be to In of at a is a of it is of he is to of of is by to of of to is by is a e: : in to to of a is to it to a in on he of of is by of to of by d. of of to is is a e: t: or of of is to is to of by of a in is to in a to if he to of ID u(t) as of ID p: p An to i is be by we d to to in of to ID he ID in by to ID ID is be to a V is or ID a a be a to in of or a in to an of is a of a is to a is a ID an to of of is by to if be in a is to an in as a In of is to of is in of an 4. ID ID to in ID be so be by or of a or as ID to of ID be to to of is by it to in in to a or is or If a ID is to of or by it is to it to of ID is or a of is of ID in to or of in to ID a ID is ID in is ID ID or to A to A is of or of in It is to a in to so by is a be in of is to ID as a PI 5. ne ID is ID be to is ID In ID of A as as or as of as a or It be of is of is by ID 中文翻译： 制器 比例积分微分控制器（ 一个控制环，广泛地应用于工业控制系统里的反馈机制。 出正确的调整，从而有规律地纠正控制过程。 例，积分，微分。比例控制是对当前偏差的反应，积分控制是基于新近错误总数的反应，而微分控制则是基于错误变化率的反应。这三种控制的结合可用来调节过程系统，例如调节阀的位置，或者加热系统的电源调节。根据具体的工艺要求，通过 而提供调节作用。控制器 的响应可以被认为是对系统偏差的响应。注意一点的是， 一些应用可能只需要运用一到两种方法来提供适当的系统控制。这是通过把不想要的控制输出置零取得。在控制系统中存在 P,D,节器。 节器很普遍，因为微分控制对测量噪音非常敏感。积分作用的缺乏可以防止系统根据控制目标而达到它的目标值。 注释：由于控制理论和应用领域的差异，很多相关变量的命名约定是常用的。 一个关于控制环类似的例子就是保持水在理想温度，涉及到两个过程，冷、热水的混合。 人可以凭触觉估测水的温度。基于此他们设计一个控制行为：用冷水龙头调整过程。重复这个过程，调节热水流直到温度处于期望的稳定值。 感觉水温就是对过程值或变量的测量。期望得到的温度称为给定值。控制器的输出对象和过程的输入对象称为控制参数。测量值与给定值之间的差就是偏差值，太高、太低或正常。作为一个控制器，在确定温度给定值后，就可以粗略决定改变阀门位置多少，以及怎样改变偏差值。首次估计即是 制器的比例度的确定。当它几乎正确时， 分作用就是根据水温变得更热、更 冷，以及变化速率来决定什么时候、怎 样调整那些阀门。当偏差小时而做了一个大变动，相当于一个大的调整控制器，会导致超调。如果控制器反复进行大的变动并且反复越过给定值的改变，控制环将会不稳定。输出值将在期望值或一常量周围摆动，甚至破坏系统稳定性。人不会这样做，因为我们是有智慧的控制人员，可以从历史经验中学习，但 须正确的设定。为有效的控制系统选择正确的参数被称为整定控制器。 如果控制器在零偏差从稳定开始，然后进一步的变化将导致其它一些影响过程的能测量、不能测量值的变化，并且作用于偏差值上 。除主过程以外，其他的对扰动有影响的过程可以用来抑制扰动或实现对目标值的改变。供给水温的变化就构成了对过程的一个扰动。 理论上，控制器能用来控制可测量对象，以及可以影响偏差的输出、输入标准值的所有过程参数。控制器在工业中被用来调节温度，压力，流速，化学组成，速度以及其它任何存在可测量的对象。汽车游览控制就是一个自动化的过程控制的例子。 由于它们悠久的历史，简易，良好的理论基础以及简单的设置、维护要求， 注释：这部分描述 式。关于其他形式，请看“其它的表达式和 部分。 参数结合起来就形成控制参数。因此： 面分别予以确定。 比例度是根据当前的错误值而做出的变动。比例度可以通过恒定的 加来调整，称为比例增益。 比例度计算如下： 例度 例系数，协调参数。 e:偏差 =t:时间或瞬时时间（当前的） 一个高的比例增益产生于一种输出值的大的变化。如果比例增益太高，系统将 变得不稳定。响应地，一个小的调整产生于一小的输出变化，而如果比例增益太低，当对系统振荡作出反映时，控制作用可能太小。 缺少扰动的情况下，纯粹的比例控制不能完全解决问题，但是将保留从过程中获得的具有比例增益的功能的稳态偏差。尽管有稳态补偿，理论和工业实践都表明比例度在输出控制中起到大部分的作用。 积分值的大小与偏差的大小及持续时间成正比。根据即时的超时的错误改正，进行积累补偿。积累的误差通过积分调节后再作用于输出。对总的控制作用的积分大小由积分时间常数来决定，即 分值计算如下： 分值 分时间常数，协调参数 e:偏差 =：积分时间 积分值加速面向设定值的过程运动并且消除残余的只与控制器发生作用的稳态偏差。然而，因为积分从过去的积累误差作出反应，引起当前的值越过设定值（跨过设定值向其它方向改变）。想了解更多的关于积分和控制器稳定度的知识，请参见关于环路调谐的部分。 过程偏差的变化率通过超时错误的斜率来计算（即它第一个关于调节的微分），并增加由微分时间常数 整个控制行为的微分作用的大小称 为微分值 微分值计算如下： 分输出值 分时间常数，协调参数 e:偏差 =t:时间或瞬时时间（当前的） 微分作用减缓了控制器输出的变化率，这种效果最接近于控制器的给定值。因此，微分控制用来降低由积分部分产生的因素并改进控制器过程控制的稳定度。但是，信号噪音对偏差值非常敏感，而且如果噪音和微分度足够大的话，将使系统变得不稳定。 三种参数控制的输出值，比例，积分和微分综合起来能够计算出 算控制器输出时， u(t)为： 协调参数分别是： 例增益 偏差愈大时， 例期补偿更大。过大的比例增益会导致系统的不稳定乃至崩溃。 分， 态偏差会更迅速地被消除。在达到稳态之前，在瞬态响应期间组合的任何误差必须分开。 分。 大时，越容易超调，但是不同扰动区域的信号噪音的瞬态响应可能导致系统的不稳定。 基于 于理想 可以被处理通过： 初始化控制器对 期望值不可缺少。 整定函数，知道 限制不可缺少的偏差被计算的时间段。 避免不可缺少的时间段高于或低于预设值。 许多 环控制一个机械设备（如一个阀门）。机械维护可能是主要的费用，并在对输入信号的机械反应里以某些形式抑制扰动。机械的比率主要是一个设备变动一次的函数。 小系统输出的频率。如果变化缓慢，修改控制器使其输出稳定是可以的。实际输出值改变之前，被计算的输出值 必须保持稳定。当系统偏差值增加时，比例、微分控制能产生积极的变动，例如设定值的变动。就微分而言， 取决于对错误的积分。 当 在一些应用过程中不好使用。当单独使用并且必须降低 制器会给出劣质的控制性能。因此，控制系统不超调。在给定值附近摆动。控制系统可以通过结合 于系统的知识，可以用前馈和 独的前馈控制经常能提供主要控制器输出值的部分。 制器还能对在 V 的实际值之间的偏差作出反应。因为前馈生产没被过程反馈影响，它永远不能引起控制系统摆动，且有助于改进系 统的稳定性。 例如，在大多数运动控制系统中，为了在控制一机械负荷，需要更多的来自电动机、发动机或作动器的力量或者力矩。如果一速度 驱动被原动力使用的力或者力矩，它有利于赋予负荷所需的加速度，恰当估价并且给 度环控制器的输出添加给定值。这表明每当负荷被加速或者被降速时，成比例的力量从那些原动力产生而不受反馈值影响任何导致输出增加或减少的因素，为了降低给定值与反馈值的差值。同时工作时，结合的开环前馈控制器和封闭环 靠的控制系统。 面临 制器的另一个问题是他们是在线的。 因此，在非线性系统 (象空调系统 那样 )内的 制器的工作是易变的。经常 制器通过各种方法获得 或者 模糊逻辑 来进一步提高。 更进一步的实际应用问题起因于连接控制器 的检测仪表。保证足够高的取样率，测量精密和测量准确度以使控制器取得足够的控制性能。 一个关于微分方面的问题是少量测量或者过程 噪音 能引起输出的大量改变。 为了除去高频率的噪音组成部分，用 低通滤波器 过滤测量数据是经常有帮助的。 不过，低通滤波器和微分控制能 互相消除，那么以检测仪表方法降低噪