目前工業(yè)自動化水平已成為衡量各行各業(yè)現代化水平的一個重要標志。同時,控制理論的發(fā)展也經歷了古典控制理論、現代控制理論和智能控制理論三個階段。智能控制的典型實例是模糊全自動洗衣機等。自動控制系統可分為開環(huán)控制系統和閉環(huán)控制系統。一個控制系統包括控制器﹑傳感器、變送器、執(zhí)行機構、輸入輸出接口??刂破鞯妮敵鼋涍^輸出接口、執(zhí)行機構,加到被控系統上;控制系統的被控量,經過傳感器,變送器,通過輸入接口送到控制器。
電加熱控制系統的傳感器是溫度傳感器。目前,PID控制及其控制器或智能PID控制器(儀表)已經很多,產品已在工程實際中得到了廣泛的應用,有各種各樣的PID控制器產品,各大公司均開發(fā)了具有PID參數自整定功能的智能調節(jié)器(intelligent regulator),其中PID控制器參數的自動調整是通過智能化調整或自校正、自適應算法來實現。有利用PID控制實現的壓力、溫度、流量、液位控制器,能實現PID控制功能的可編程控制器(PLC),還有可實現PID控制的PC系統等等。可編程控制器(PLC)是利用其閉環(huán)控制模塊來實現PID控制,而可編程控制器(PLC)可以直接與ControlNet相連,如Rockwell的 PLC-5等。還有可以實現PID控制功能的控制器,如Rockwell 的Logix產品系列,它可以直接與ControlNet相連,利用網絡來實現其遠程控制功能。
PID控制的原理和特點
在工程實際中,應用最為廣泛的調節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制,簡稱PID控制,又稱PID調節(jié)。PID控制器問世至今已有近70年歷史,它以其結構簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調整方便而成為工業(yè)控制的主要技術之一。當被控對象的結構和參數不能完全掌握,或得不到精確的數學模型時,控制理論的其它技術難以采用時,系統控制器的結構和參數必須依靠經驗和現場調試來確定,這時應用PID控制技術最為方便。即當我們不完全了解一個系統和被控對象﹐或不能通過有效的測量手段來獲得系統參數時,最適合用PID控制技術。PID控制,實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據系統的誤差,利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。