PID

温控器

PID

代表

Proportional-Integral-Derivative

，即比例积分微分，指的是一项流行的线性

控制策略。在

PID

控制器中，错误信号（受控系统期望的温度与实际温度之间的差值）在加到

温度控制电源驱动电路之前先分别以三种方式（比例、积分和微分）被放大。比例增益向错误

信号提供瞬时响应。积分增益求出错误信号的积分，并将错误减低到接近零的水平。积分增益

还有助于过滤掉实测温度信号中的噪音。微分增益使驱动依赖于实测温度的变化率，正确运用

微分增益能缩短响应定位点改变或其它干扰所需的稳定时间。然而，在许多情况下，比例积分

（

PI:Proportional-Integral

，没有微分增益）控制策略也可以产生满足要求的结果，而且通

常要比完全的

PID

控制器更容易调整到稳定的运行状态，并获得符合要求的稳定时间。

PID

与

PI

控制器都可以在基于

ispPAC

的温度控制下轻松实现。由于热时间常数通常以秒为单位，

ispPAC20

或

30

器件必须外接

RC

网络，以在控制器上产生相应的时间常数。虽然外接的元件是

固定的，但

ispPAC

器件内部提供的可变增益常常可以用来调整温度控制器的性能。

在定值控制问题中，如果控制精度要求不高，一般采用双位调节法，不用

PID

。但如果要

求控制精度高，而且要求波动小，响应快，那就要用

PID

调节或更新的智能调节。调节器是根

据设定值和实际检测到的输出值之间的误差来校正直接控制量的，温度控制中的直接控制量是

加热或制冷的功率。

PID

调节中，用比例环节（

P)

来决定基本的调节响应力度，用微分环节（

D)

来加速对快速变动的响应，用积分环节（

I)

来消除残留误差。

手动对

PID

进行整定时，总是先调节比例环节，然后一般是调节积分环节，最后调节微分

环节。温度控制中控制功率和温度之间具有积分关系，为多容系统，积分环节应用不当会造成

系统不稳定。许多文献对

PID

整定都给出推荐参数。

PID

的调节可以先确定

I

值，然后可以根据

实测温度与设定温度值调节

PD

值，那样就方便了，千万不要一起调，那样容易造成混乱。

例如：设定温控于

60

度，在实际温度为

20

和

40

度时，加热的功率就不一样。积分：如

果长时间达不到设定值，积分器起作用，进行修正。例如：设置于

60

度，如果环境温度在慢慢

降低，则可能实际温度总在

59

度达不到

60

度，积分器起作用，将自动增加加温功率。微分：

如果趋向于设定值的速度过快或过慢，则进行修正。例如：设置于

60

度，但实际温度上升太

快，使温度可能超过设定温度，这时微分器起作用，使上升速度正常。

PID

是依据瞬时误差

(

设定值和实际值的差值

)

随时间的变化量来对加热器的控制进行相应

修正的一种方法

!!!

如果不修正

,

温度由于热惯性会有很大的波动

.

大家讲的都不错

.

比例：实际

温度与设定温度差得越大，输出控制参数越大。

例如：设定温控于

60

度，在实际温度为

50

和

55

度时，加热的功率就不一样。而

20

度和

40

度时

,

一般都是全功率加热

.

是一样的

.

积分：

如果长时间达不到设定值，积分器起作用，进行修正积分的特点是随时间延长而增大

.

在可预见

的时间里

,

温度按趋势将达到设定值时

,

积分将起作用防止过冲

!

微分：用来修正很小的振荡

.

方

法是按比例

.

微分

.

积分的顺序调

.

一次调一个值

.

调到振荡范围最小为止

.

再调下一个量

.

调完后

再重复精调一次

.

要求不是很严格

. 

PID

常用口诀

:

参数整定找最佳，从小到大顺序查，先是比例后积分，最后再把微分加，曲

线振荡很频繁，比例度盘要放大，曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳，曲线偏离回复慢，积分

时间往下降，曲线波动周期长，积分时间再加长，曲线振荡频率快，先把微分降下来，动差大

来波动慢，微分时间应加长，理想曲线两个波，前高后低

4

比

1

怎样设定

PID

温控器

PID

代表

Proportional-Integral-Derivative

，即比例积分微分，指的是一项流行的线性

控制策略。在

PID

控制器中，错误信号（受控系统期望的温度与实际温度之间的差值）在加到

温度控制电源驱动电路之前先分别以三种方式（比例、积分和微分）被放大。比例增益向错误

信号提供瞬时响应。积分增益求出错误信号的积分，并将错误减低到接近零的水平。积分增益

还有助于过滤掉实测温度信号中的噪音。微分增益使驱动依赖于实测温度的变化率，正确运用

微分增益能缩短响应定位点改变或其它干扰所需的稳定时间。然而，在许多情况下，比例积分

（

PI:Proportional-Integral

，没有微分增益）控制策略也可以产生满足要求的结果，而且通

常要比完全的

PID

控制器更容易调整到稳定的运行状态，并获得符合要求的稳定时间。

PID

与

PI

控制器都可以在基于

ispPAC

的温度控制下轻松实现。由于热时间常数通常以秒为单位，

ispPAC20

或

30

器件必须外接

RC

网络，以在控制器上产生相应的时间常数。虽然外接的元件是

固定的，但

ispPAC

器件内部提供的可变增益常常可以用来调整温度控制器的性能。

在定值控制问题中，如果控制精度要求不高，一般采用双位调节法，不用

PID

。但如果要

求控制精度高，而且要求波动小，响应快，那就要用

PID

调节或更新的智能调节。调节器是根

据设定值和实际检测到的输出值之间的误差来校正直接控制量的，温度控制中的直接控制量是

加热或制冷的功率。

PID

调节中，用比例环节（

P)

来决定基本的调节响应力度，用微分环节（

D)

来加速对快速变动的响应，用积分环节（

I)

来消除残留误差。

手动对

PID

进行整定时，总是先调节比例环节，然后一般是调节积分环节，最后调节微分

环节。温度控制中控制功率和温度之间具有积分关系，为多容系统，积分环节应用不当会造成

系统不稳定。许多文献对

PID

整定都给出推荐参数。

PID

的调节可以先确定

I

值，然后可以根据

实测温度与设定温度值调节

PD

值，那样就方便了，千万不要一起调，那样容易造成混乱。

例如：设定温控于

60

度，在实际温度为

20

和

40

度时，加热的功率就不一样。积分：如

果长时间达不到设定值，积分器起作用，进行修正。例如：设置于

60

度，如果环境温度在慢慢

降低，则可能实际温度总在

59

度达不到

60

度，积分器起作用，将自动增加加温功率。微分：

如果趋向于设定值的速度过快或过慢，则进行修正。例如：设置于

60

度，但实际温度上升太

快，使温度可能超过设定温度，这时微分器起作用，使上升速度正常。

PID

是依据瞬时误差

(

设定值和实际值的差值

)

随时间的变化量来对加热器的控制进行相应

修正的一种方法

!!!

如果不修正

,

温度由于热惯性会有很大的波动

.

大家讲的都不错

.

比例：实际

温度与设定温度差得越大，输出控制参数越大。

例如：设定温控于

60

度，在实际温度为

50

和

55

度时，加热的功率就不一样。而

20

度和

40

度时

,

一般都是全功率加热

.

是一样的

.

积分：

如果长时间达不到设定值，积分器起作用，进行修正积分的特点是随时间延长而增大

.

在可预见

的时间里

,

温度按趋势将达到设定值时

,

积分将起作用防止过冲

!

微分：用来修正很小的振荡

.

方

法是按比例

.

微分

.

积分的顺序调

.

一次调一个值

.

调到振荡范围最小为止

.

再调下一个量

.

调完后

再重复精调一次

.

要求不是很严格

. 

PID

常用口诀

:

参数整定找最佳，从小到大顺序查，先是比例后积分，最后再把微分加，曲

线振荡很频繁，比例度盘要放大，曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳，曲线偏离回复慢，积分

时间往下降，曲线波动周期长，积分时间再加长，曲线振荡频率快，先把微分降下来，动差大

来波动慢，微分时间应加长，理想曲线两个波，前高后低

4

比

1

怎样设定PID温控器