pid とはどのような制御ですか?

PID制御は、誤差を測定し、制御量を設定値に近づけるための制御出力を計算するフィードバック制御機構です。これは、比例、積分、微分の 3 つの基本演算に基づいており、それぞれエラーに迅速に対応し、定常状態エラーを排除し、システムの安定性を向上させるために使用されます。 PID コントローラには誤差計算器、PID コントローラ、アクチュエータが含まれており、制御プロセスに応じて比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲインなどのパラメータを調整する必要があります。 PID 制御の利点には、高い制御精度、良好な安定性、実装の容易さ、およびさまざまなプロセスへの適応性が含まれますが、欠点としては、発振する可能性があり、パラメーターの変化に敏感であり、非線形システムでの実装が難しいことです。

PID 制御とは

PID 制御は、比例積分微分制御とも呼ばれ、閉ループ制御システムで広く使用されているフィードバック制御メカニズムです。制御量（PV）と設定値（SP）の誤差を測定し、PVをSPに近づけることを目的として制御出力を計算します。

PID 制御原理の理解方法

PID 制御アルゴリズムは、次の 3 つの基本演算に基づいています:

• 比例 (P): 誤差に比例し、誤差に比例した制御出力を生成します。エラーのサイズ。これにより、システムがエラーに迅速に対応できるようになります。
• 積分 (I): 定常状態誤差を軽減します。時間の経過とともに誤差が蓄積され、蓄積された誤差に比例した制御出力が生成されます。これは、長期的なエラーを排除するのに役立ちます。
• 微分 (D): 誤差の変化を予測し、誤差の変化率に比例した制御出力を生成します。これにより、システムの安定性が向上し、発振が防止されます。

PIDコントローラーの構造

PIDコントローラーは以下の部分で構成されています:

• 誤差計算機: PVとSP間の誤差を計算します。
• PID コントローラー: 誤差に基づいて PID 制御出力を計算します。
• Actuator: PID 制御出力を制御対象のプロセスに渡します。

PID コントローラーの調整

制御されるプロセスの特性に従って、PID コントローラーの 3 つのパラメーター (Kp、Ki、Kd) を調整する必要があります:

• Kp (比例ゲイン) :影響 出力の感度を制御します。
• Ki (積分ゲイン): 長期エラーの除去率に影響します。
• Kd (微分ゲイン): 制御出力の応答速度に影響します。

PIDコントローラーの利点

• 高い制御精度
• 優れた安定性
• 実装と保守が簡単
• さまざまな制御プロセスに適用可能

PIDコントローラーの欠点

• 一部で発振が発生する場合がありますケース
• パラメータの変更に敏感
• 非線形システムでの実装が難しい

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