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一、PID控制器參數整定
PID控制器，由比例單元 P、積分單元 I 和微分單元 D 組成。通過Kp， Ki和Kd三個參數的設定。PID控制器主要適用于基本線性和動態特性不隨時間變化的系統。
PID 控制器是一個在工業控制應用中常見的反饋回路部件。這個控制器把收集到的數據和一個參考值進行比較，然后把這個差別用于計算新的輸入值，這個新的輸入值的目的是可以讓系統的數據達到或者保持在參考值。和其他簡單的控制運算不同，PID控制器可以根據歷史數據和差別的出現率來調整輸入值，這樣可以使系統更加準確，更加穩定?？梢酝ㄟ^數學的方法證明，在其他控制方法導致系統有穩定誤差或過程反復的情況下，一個PID反饋回路卻可以保持系統的穩定。
PID控制器的參數整定是控制系統設計的核心內容。它是根據被 控過程的特性確定PID控制器的比例系數、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。它主要是 依據系統的數學模型，經過理論計算確定控制器參數。這種方法所得到的計算數據未必可以直接用，還必須通過工程實際進行調整和修改。二是工程整定方法，它主要依賴工程經驗，直接在控制系統的試驗中進行，且方法簡單、易于掌握，在工程實際中被廣泛采用。PID控制器參數的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應曲線法和衰減法。三種方法各有其特點，其共同點都是通過試驗，然后按照工程經驗公式對控制器參數進行整定。但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數，都需 要在實際運行中進行最后調整與完善?，F在一般采用的是臨界比例法。利用該方法進行 PID控制器參數的整定步驟如下：(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統工作;(2)僅加入比例控制環節，直到系統對輸入的階躍響應出現臨界振蕩，記下這時的比例放大系數和臨界振蕩周期;(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數。
二、PID控制中存在的問題
有文獻指出，實際工業中有60%的控制器存在性能方面的問題。而在工業過程中，導致控制回路性能不佳的原因可以歸結為以下一種或者多種情形：
1) 控制器整定不佳且缺少維護。產生這種情況的原因包括：控制器從未被整定或者是基于失配模型的整定，也可能是使用了不當類型的控制器。工業過程自動控制系統中，90%以上的控制器是PID類型的控制器，即使某些情況下使用其它控制器也許能得到更好的性能。實際上，最常見的導致控制回路性能不佳的原因是控制器缺少維護。經過多年的運行，執行器和被控對象的動態特性可能由于磨損等原因而發生變化。而只有少數工程師維護控制回路，且操作工與工程師常常對于控制回路性能不佳的原因缺乏認識。
2) 設備故障或結構設計不合理?？刂苹芈沸阅懿患芽赡苁怯捎趥鞲衅骰驁绦衅鞯墓收?如過度的摩擦)引起的。如果工業裝置或者裝置的組件設計不合理，則問題可能更嚴重。這些問題無法通過重新整定控制器而得到有效的解決。
3) 缺少或前饋補償不足。若處理不得當，外部擾動會使回路的性能惡化。因此，當擾動可測時，建議使用前饋控制(Feedforvvard Control，FFC)對擾動進行補償。
4) 控制結構設計不合理。不合適的輸入/輸出配對，忽略系統變量間的相互耦合，競賽控制器(Competing Controllers)，自由度不足，強非線性的存在，缺乏對大時延的補償等都可能導致控制結構問題。
三、PID控制器的控制實現
1、PID的反饋邏輯
各種變頻器的反饋邏輯稱謂各不相同，甚至有類似的稱謂而含義相反的情形。系統設計時應以所選用變頻器的說明書介紹為準。所謂反饋邏輯，是指被控物理量經傳感器檢測到的反饋信號對變頻器輸出頻率的控制極性。例如中央空調系統中，用回水溫度控制調節變頻器的輸出頻率和水泵電機的轉速。冬天制熱時，如果回水溫度偏低，反饋信號減小，說明房間溫度低，要求提高變頻器輸出頻率和電機轉速，加大熱水的流量;而夏天制冷時，如果回水溫度偏低，反饋信號減小，說明房間溫度過低，可以降低變頻器的輸出頻率和電機轉速.減少冷水的流量。由上可見，同樣是溫度偏低，反饋信號減小，但要求變頻器的頻率變化方向卻是相反的。這就是引入反饋邏輯的原由。
2、目標信號與反饋信號
欲使變頻系統中的某一個物理量穩定在預期的目標值上，變頻器的 PID 功能電路將反饋信號與目標信號不斷地進行比較，并根據比較結果來實時地調整輸出頻率和電動機的轉速。所以，變頻器的 PID 控制至少需要兩種控制信號：目標信號和反饋信號。這里所說的目標信號是某物理量預期穩定值所對應的電信號，亦稱目標值或給定值;而該物理量通過傳感器測量到的實際值對應的電信號稱為反饋信號，亦稱反饋量或當前值。
PID 控制的功能示意圖見圖 2 。圖中有一個 PID 開關?？赏ㄟ^變頻器的功能參數設置使 PID 功能有效或無效。 PID 功能有效時，由 PID 電路決定運行頻率; PID 功能無效時，由頻率設定信號決定運行頻率。 PID 開關、動作選擇開關和反饋信號切換開關均由功能參數的設置決定其工作狀態。
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