積分環(huán)節(jié)的意義相當(dāng)于加了一個水龍頭。這種水龍頭的開關(guān)規(guī)律是水位低于預(yù)定高度時不斷變大，高于預(yù)定高度時不斷變小。如果漏水速度不變，那么總有一天這個水龍頭的出水速度會和漏水速度相等，系統(tǒng)會和第一段一樣。當(dāng)時也就沒有休息。這就是所謂的積分環(huán)節(jié)，可以消除系統(tǒng)靜態(tài)誤差。

4.什么是積分時間常數(shù)？在一般的PID控制中，Ti是表示積分環(huán)節(jié)靈敏度的系數(shù)中的積分時間常數(shù)。從這個公式可以看出，積分時間常數(shù)越大，積分環(huán)節(jié)系數(shù)越小，積分環(huán)節(jié)越不敏感(即第二個水龍頭越細(xì))。

當(dāng)只有一個比例的水龍頭裝滿水時，就不會有更多的水了，因為水龍頭越靠近，關(guān)閉的水龍頭就越小。

但是，當(dāng)使用兩個水龍頭注水時，第二個整體連桿的水龍頭可以在達(dá)到預(yù)定高度之前一直向上轉(zhuǎn)動。當(dāng)達(dá)到預(yù)定高度時，剛好轉(zhuǎn)到最大，自然會導(dǎo)致更多的注水，多余的水稱為“超調(diào)”。第二個水龍頭越粗，注入的水越多，調(diào)整到剛好等于漏速的速度越快，同時發(fā)生的曲折也就越多。

所以老師告訴我們，增加積分時間I有利于減小超調(diào)和振蕩，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但是系統(tǒng)靜態(tài)誤差的消除時間變長了。如下圖:

，那么，

對任何人來說，微分環(huán)節(jié)減緩了de的變化。

即“差動環(huán)節(jié)的主要作用是抑制響應(yīng)過程中偏差向任意方向變化”，“差動常數(shù)不宜過大，否則會使響應(yīng)過程提前剎車，延長調(diào)整時間”。

至于“微分環(huán)節(jié)可以提高系統(tǒng)的抗干擾能力，降低系統(tǒng)的抗噪聲能力”，是指最細(xì)微的測量噪聲引起的E較小，但瞬時de較大，所以微分環(huán)節(jié)比PI環(huán)節(jié)更容易受到這些細(xì)微噪聲的影響。

然而，無論如何選擇微分參數(shù)，PID控制都不能使系統(tǒng)穩(wěn)定。

從這里可以看出PID控制的局限性。

希望大家不要死記硬背公式，用學(xué)到的控制理論來分析具體問題。

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