PID 控制的基本概念PID 是比例 - 積分 - 微分（Proportional - Integral - Derivative）的縮寫。在板帶糾偏系統(tǒng)中，PID 控制器是一種常用的控制策略。它通過對偏差信號（即板帶實際位置與期望位置之間的差值）進行比例、積分和微分運算，得到控制輸出信號，以驅動執(zhí)行機構（如電機、液壓缸等）來糾正板帶的跑偏。
比例環(huán)節(jié)（P）：比例系數（Kp）決定了控制輸出與偏差之間的比例關系。當偏差出現時，比例環(huán)節(jié)會立即產生一個與偏差大小成比例的控制作用。例如，如果比例系數為 2，偏差為 1mm，那么比例環(huán)節(jié)產生的控制作用就是 2×1 = 2。較大的比例系數可以使系統(tǒng)對偏差有更快的響應，但可能會導致系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差，出現超調現象。
積分環(huán)節(jié)（I）：積分系數（Ki）用于對偏差進行積分運算。它的作用是消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。當系統(tǒng)存在偏差時，積分環(huán)節(jié)會不斷累積偏差，隨著時間的增加，積分作用會越來越強。即使偏差很小，積分環(huán)節(jié)也能使系統(tǒng)最終達到沒有穩(wěn)態(tài)誤差的狀態(tài)。不過，如果積分系數過大，可能會導致系統(tǒng)響應變慢，甚至出現積分飽和現象。
微分環(huán)節(jié)（D）：微分系數（Kd）是對偏差的變化率進行微分運算。它可以預測偏差的變化趨勢，使系統(tǒng)能夠提前采取措施。例如，當板帶的跑偏速度加快時，微分環(huán)節(jié)會產生一個較大的控制作用，以快速抑制跑偏。但是，微分環(huán)節(jié)對噪聲比較敏感，容易放大高頻噪聲，可能會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
PID 參數的整定方法在板帶糾偏中的應用：
經驗法：這是一種比較常用的方法。根據以往的經驗和一些基本的規(guī)則來初步設定 PID 參數。例如，先將積分系數和微分系數設為 0，增大比例系數，直到系統(tǒng)出現振蕩，然后將比例系數減小一些，使系統(tǒng)達到臨界穩(wěn)定狀態(tài)。接著再逐漸增加積分系數，以消除穩(wěn)態(tài)誤差，最后適當增加微分系數，改善系統(tǒng)的動態(tài)性能。在板帶糾偏系統(tǒng)中，操作人員可以根據板帶的類型、速度等因素，結合自己的經驗，初步設定 PID 參數，然后在實際運行中進行微調。
試湊法：通過不斷地改變 PID 參數的值，觀察系統(tǒng)的響應曲線（如板帶位置偏差隨時間的變化曲線）來確定最佳的參數組合。在試湊過程中，可以先固定兩個參數，改變另一個參數，觀察系統(tǒng)的性能變化。例如，先固定積分和微分參數，改變比例參數，記錄系統(tǒng)的超調量、調節(jié)時間等性能指標。然后再改變積分參數，重復上述過程，直到找到一組滿意的參數。這種方法比較直觀，但需要花費較多的時間和精力。
基于模型的整定方法：如果能夠建立板帶糾偏系統(tǒng)的數學模型（包括板帶的動力學模型、執(zhí)行機構的模型等），就可以利用一些基于模型的整定方法，如 Ziegler - Nichols 法等。這種方法可以根據系統(tǒng)的模型參數，精確地計算出 PID 參數的初始值，然后再通過實際測試進行微調。不過，建立準確的數學模型在實際應用中可能會比較困難，因為板帶系統(tǒng)受到多種復雜因素的影響。
糾偏控制柜
