■ PID功能

我想消除偏移並使控制響應更快。 使用PID行為來滿足這兩個要求。

PID控制的基礎是
1）比例動作（比例動作：P動作），輸出與當前偏差成比例的校正量，
2）積分作用（Integral Action：I action），其輸出與過去偏差的累積值成比例的校正量，
3）微分作用（微分作用：D作用），輸出與趨勢的大小成比例的校正量，而不管將來的預測值或偏差是增加還是減少。
PID是這三個的總和。

是啟動時表現出的特性，稱為“動態特性”。

此外，當在目標值和實際值之間發生偏差時，即，當發生偏差時，

4）比例動作是“跟進”動作，可立即響應偏差的變化。
5）積分操作執行“連續跟進”操作，在該操作中將繼續輸出控制輸出，直到偏差變為零，即直到目標值和實際值完全相同為止。
6）差分操作是一種“跟進”操作，可根據偏差變化率的大小預測未來的運動，並輸出與此相對應的控制輸出。

換句話說，在PID控制中，通過組合“立即跟進”，“連續跟進”和“預見跟進”的動作來進行控制以進行改變。

這是在穩定狀態下表現出的特性，稱為“靜態特性”。

從“現在/過去/未來”和“響應/繼續/預見”這六個方面僅用三個要素，就可以在兩種狀態下進行穩定控制：“動態特性”和“靜態特性”。 製作100年來，它已在許多地方使用。

■ PID的發展

● 在古羅馬，有必要給供水系統的虹吸管放水。

使用了石頭排氣閥。
滿水時，不塞住從洞漏水的話，滑坡成為糾紛的原因。
很簡單，但這是ON-OFF控制的起源。

排氣閥的結構
A 浮子
B　空氣池
C　水
D　水管
E　帶有石材雕刻的閥門箱

水管中混入的空氣會降低水位並降低浮子，因此出氣口打開並排到室外。
空氣不足時，水位上升，浮子上升，從而關閉排氣口

● 詹姆斯·瓦特

（James Watt，1736年– 1819年，蘇格蘭工程師）

1778年，創建了一個名為“馬力”的單元，作為代表蒸汽機輸出的單元。

對於蒸汽機控制，我們通過使用離心擺（飛球）的比例方法開發了一種閥開度控制機構。

飛球

飛球結構

● 德普羅尼

Gapard ClairFrançoisMarie Riche de Prony 1755-1839法國數學家和液壓工程師

Prony頻率分析方法的發明者Dobroni在1791年開發了積分控制方法。

● 斯羅普

（Horatio Nelson Throop 1807-1884美國造船工程師/船長）

1857年，他開發了比例微分控制技術來控制蒸汽機。

● 詹姆斯·克萊克·麥克斯韋

（James Clerk Maxwell）（以蘇格蘭理論物理學家“麥克斯韋的魔鬼”而聞名，1831-1879年）

1868年，他發表了一篇名為“On Governor”的論文，通過對控制操作進行動態研究來闡明穩定控制的條件。

“On Governor”封面

● 斯佩里

Elmer Ambrose Sperry（1860-1930）美國發明家和企業家
他被譽為“現代導航技術之父”。

在1911年，他開發了使用海洋陀螺羅盤的PID控制器，用於船舶的自動轉向。

● 美國福克斯波羅公司

Foxboro（自2014年起為施耐德電氣公司）

1912年，開發了一種能夠更改設置值的ON-OFF控制器。

● Minorsky

在1922年，米諾斯基（尼古拉斯·米諾斯基（Nicolas Minorsky，1885-1970年美國數學家））發表了一篇關於Sperry所設計的用於船舶自動轉向的PID的論文。

1922年，他撰寫了Sperry撰寫的有關PID的論文，該論文用於船舶的自動轉向。

● 美國Foxboro

（自2014年起為施耐德電氣公司）
1931年，創建了一個名為Stabilog Model 10的氣動差動PI控制器。

● 泰勒儀器公司

Taylor Instruments Inc.（現為ABB Inc.的一部分）

-1936年，創建了一個名為“ Double Response Plus Plus Full Scope”的氣動可變PI控制器。 據說這是PID控制器的原型。

-創建了具有記錄功能的變量PID控制器，1939年命名為Full Scope 100。