比例环节,积分环节,微分环节在系统中各有什么作用

作用:

1. 其输出不失真、不延迟、成比例的复现输入信号的变化，即信号的传递没有惯性。

2. 制系统的一类典型环节，积分环节的传递函数。其中，为拉普拉斯变换中的算子变量，k为一比例常数。

3. 微分作用反映其输人信号的变化速率.，因此，将微分环节引人控制系统中，可使系统的输出及早得到修正。
   

1. 比例环节：不同的自动控制系统，其物理结构不同，但从系统的数学模型来看，一般可将自动控制系统看作由若干个典型环节(比例环节、惯性环节、积分环节、微分环节、振荡环节以及时滞环节等)组成，研究和掌握这些典型的特性有助于对系统性能的研究。对比例环节的微分方程进行拉普拉斯变换，得: C(s)=KR(s)

2. 积分环节：积分环节的输出量与输入量的时间积分值成比例，积分环节在消除控制系统中的静态误差方面极为有效，常使用在距离、转角等物理量的精确无静差跟踪上。

3. 微分环节：微分环节是控制系统的一类典型环节，微分环节的输出量与输人量对时间变量的导数值成比例。最简单的微分环节可由信号经电容器隔离后的输出来表征。工程应用中，则由在宽频带放大器电路中连结电阻、电容反馈支路后组成。微分环节对于输人中的高频干扰十分敏感，常导致信号被干扰所掩没。
   

（一）比例调节(P)
　　 比例调节(P)是连续调节的一种，是最基本的调节规律。
（1）比例调节规律
比例调节规律就是指调节器输出P与其输入偏差e之间的关系是比例关系．
（2）比例调节的特点
ⅰ．调节动作迅速，无滞后现象。
ⅱ．调节作用结束后，会留有一定的余差，这是比例调节的一个缺点。
ⅲ．Kc的取值大小必须合适，否则会使系统产生振荡现象或者使余差增大。
（3）比例调节适用的场合
1．适用于允许有一定偏差、调节质量要求不高的场合。
2．适用于无滞后的场合，即适用于要求调节动作快的场合。
（二）比例积分调节（PI）
（1）比例积分调节规律：
比例积分调节规律是指调节器的输出p与输入偏差e之间呈现比例和积分双重关系。

（2）比例积分调节的特点：
当输入偏差e阶跃时，比例环节及时作用，抑制住扰动的影响――――粗调，随后积分调节作用逐渐累积、增强，逐步消除余差――――细调。
（3）比例积分调节适用的场合：
主要用于控制精度要求高，不允许有余差的场合。
（三）比例微分调节（PD）
（1）比例微分调节规律：
比例微分调节规律就是指调节器的输出信号与偏差信号呈现比例和微分两种关系。
（2）比例微分调节的特点：
当输入偏差e作阶跃变化时，输出一开始就跃变到比例作用的KD倍，然后逐渐下降到比例作用。由于有超前作用，因而可以得到提前控制的效果，对于常见的容量滞后现象有克服作用。
（3）比例微分调节适用的场合：
1．适用于容量滞后较大的场合。
2．从实际使用情况看，单纯的比例微分调节使用较少，而大多数是比例、积分、微分三者结合使用，即PID调节。
（四）比例积分微分调节（PID）
（1）比例积分微分调节规律：
比例积分微分调节规律就是指调节器的输出值与输入之间的关系呈现比例、积分、微分三种关系，所以比例积分微分调节用PID表示。
（2）比例积分微分调节的特点：
在
PID调节中，比例环节是基础，起基本的调节作用，拟制住干扰的扩大，积分环节起消除余差的作用，以提高调节质量，微分调节有超前作用，可以用来克服容量
滞后的现象，得到较好的过渡过程品质指标。因此，三者的配合使用可以得到较完善的调节器功能，使自动控制系统的工作更加稳定可靠。
（3）比例积分微分适用的场合：
1．控制质量要求较高的场合。
2．被控参数有滞后现象，特别是容量滞后的现象比较大的场合。