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在PID控制中,比例时间常数和比例系数、积分时间常数和积分系数、微分时间常数和微分系数是不是一个概念?

在PID控制中,比例时间常数和比例系数、积分时间常数和积分系数、微分时间常数和微分系数是不是一个概念?

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本质上是一回事。叫做时间是考虑了系统的量纲。

因为pid输出的控制信号应该和被控量或参考信号有同样的物理单位。因为在物理系统中他们是描述的同一种物理量。为了方便讨论,假设被控量是位移,单位是m, 时间单位是s

那么一个一个来看,首先没有比例时间这个说法。因为Kp*e里面误差信号e的单位和被控量是一样的。比例系数的单位是1。

微分项Kd * de/dt, 注意这里出现了1/dt,那么de/dt的单位应该是m/s,如果最终结果的单位还是m,那么Kd应该是有单位的量,单位是s。所以从单位上看Kd的物理意义是一个时间,或者说是一个无量纲的放大系数乘上了一个单位时间。所以微分系数又叫微分时间。

来看积分,我们写成离散形式可以看得更清楚: I = I + Ki * e * dt, 这里乘了一个dt, 因此第二项乘积分系数之前的单位是m*s,为了是最终单位是m,Ki必须有单位1/s。为了避免这个意义不清的单位我们可以整理成倒数形式 I + 1/Ti * e * dt,这里的Ti就是积分时间,单位是s,等于积分系数的倒数。