PID

工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。同时，控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。智能 控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接 口。控制器的输出经过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器，变送器，通过输入接口送到控制器。不同的控制系统，其传感器、 变送器、执行机构是不一样的。比如压力控制系统要采用压力传感器。电加热控制系统的传感器是温度传感器。PID控制及其控制器或智能PID控制器（仪表）已经很多，产品已在工程实际中得到了广泛的应用，有各种各样的PID控制器产品，各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器 (intelligent regulator），其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。有利用PID控制实现的压力、温度、流量、液位控制 器，能实现PID控制功能的可编程控制器(PLC），还有可实现PID控制的PC系统等等。可编程控制器（PLC) 是利用其闭环控制模块来实现PID控制，而可编程控制器（PLC）可以直接与ControlNet相连。

开环控制系统（open-loop control system）是指被控对象的输出（被控制量）对控制器（controller)的输出没有影响。在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。

闭环控制系统（closed-loop control system）的特点是系统被控对象的输出（被控制量）会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系 统给定值信号相反，则称为负反馈（Negative Feedback），若极性相同，则称为正反馈，一般闭环控制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。闭环控制系统的例子很多。比如人就是一个具有负反馈 的闭环控制系统，眼睛便是传感器，充当反馈，人体系统能通过不断的修正最后作出各种正确的动作。如果没有眼睛，就没有了反馈回路，也就成了一个开环控制系 统。另例，当一台真正的全自动洗衣机具有能连续检查衣物是否洗净，并在洗净之后能自动切断电源，它就是一个闭环控制系统。

阶跃响应是指将一个阶跃输入（step function）加到系统上时，系统的输出。稳态误差是指系统的响应进入稳态后，系统的期望输出与实际输出之差。控制系统的性能可以用稳、准、快三个字 来描述。稳是指系统的稳定性（stability），一个系统要能正常工作，首先必须是稳定的，从阶跃响应上看应该是收敛的；准是指控制系统的准确性、控 制精度，通常用稳态误差来（Steady-state error）描述，它表示系统输出稳态值与期望值之差；快是指控制系统响应的快速性，通常用上升时间来定量描述。

在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它 以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的 其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或 不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、 积分、微分计算出控制量进行控制的。

比例（P）控制

比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。

积分（I）控制

在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的 或简称有差系统（System with Steady-state Error）。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积 分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到接近于零。因此，比例+积分（PI）控制器，可以使系统在进入稳态后几乎无稳 态误差。

微分（D）控制

在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后（delay）组件，具有抑制误差的作用， 其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入 “比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能 够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分（PD）控制器能改善系统在 调节过程中的动态特性。

PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被 控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。它主要是 依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主 要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应 曲线法和衰减法。两种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需 要在实际运行中进行最后调整与完善。一般采用的是临界比例法。利用该方法进行 PID控制器参数的整定步骤如下：⑴首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；⑵仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡， 记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；⑶在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。

彩色PID控制仪表

在实际调试中，只能先大致设定一个经验值，然后根据调节效果修改。

对于温度系统：P（%）20--60，I（分）3--10，D（分）0.5--3

对于流量系统：P（%）40--100，I（分）0.1--1

对于压力系统：P（%）30--70，I（分）0.4--3

对于液位系统：P（%）20--80，I（分）1--5

参数整定找最佳，从小到大顺序查

先是比例后积分，最后再把微分加

曲线振荡很频繁，比例度盘要放大

曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳

曲线偏离回复慢，积分时间往下降

曲线波动周期长，积分时间再加长

曲线振荡频率快，先把微分降下来

动差大来波动慢。微分时间应加长

理想曲线两个波，前高后低4比1

一看二调多分析，调节质量不会低

PID与自适应PID的区别：

首先弄清楚什么是自适应控制

在生产过程中为了提高产品质量，增加产量，节约原材料，要求生产管理及生产过程始终处于最优工作状态。因此产生了一种最优控制的方法，这就叫自适应控制。在这种控制中要求系统能够根据被测参数，环境及原材料的成本的变化而自动对系统进行调节，使系统随时处于最佳状态。自适应控制包括性能估计（辨别）、决策和修改三个环节。它是微机控制系统的发展方向。但由于控制规律难以掌握，所以推广起来尚有一些难以解决的问题。

加入自适应的pid控制就带有了一些智能特点，像生物一样能适应外界条件的变化。

还有自学习系统，就更加智能化了。

这在IEEE《控制系统》杂志上有综述，可由格拉斯哥大学CAutoD网站免费下载改善PID微分和积分的方法及:

Y Li, KH Ang, GCY Chong, Patents, software, and hardware for PID control: An overview and analysis of the current art, Control Systems, IEEE, 26(1),42-54。

PID（Process Identification）操作系统里指进程识别号，也就是进程标识符。操作系统里每打开一个程序都会创建一个进程ID，即PID。

PID（进程控制符）英文全称为Process Identifier，它也属于电工电子类技术术语。

PID是各进程的代号，每个进程有唯一的PID编号。它是进程运行时系统分配的，并不代表专门的进程。在运行时PID是不会改变标识符的，但是进程终止后PID标识符就会被系统回收，就可能会被继续分配给新运行的程序。

只要运行一程序，系统会自动分配一个标识。

是暂时唯一：进程中止后，这个号码就会被回收，并可能被分配给另一个新进程。

只要没有成功运行其他程序，这个PID会继续分配给当前要运行的程序。

如果成功运行一个程序，然后再运行别的程序时，系统会自动分配另一个PID。

盆腔炎（PID）指女性上生殖道及其周围组织的炎症，主要包括子宫内膜炎，输卵管炎，输卵管卵巢囊肿，盆腔腹膜炎。

（2002美国CDC诊断标准）：

一，基本标准（minimum criteria）：宫体压痛，附件区压痛，宫颈触痛。

二，附加标准（additional criteria）：体温超过38.3摄氏度（口表），宫颈或阴道异常粘液脓性分泌物。阴道分泌物生理盐水涂片见到白细胞，实验室证实的宫颈淋病奈瑟菌或衣原体阳性。红细胞沉降率升高，C-反应蛋白升高。

三，特异标准（specific criteria）：子宫内膜活检证实子宫内膜炎，阴道超声或MRI显示充满液体的增粗输卵管。伴或不伴盆腔积液。输卵管卵巢肿块，腹腔镜检查发现输卵管炎。播注意：基本标准为诊断PID所必需；附加标准可增加诊断的特异性；特异标准基本可诊断PID。

四，腹腔镜诊断PID的标准：⑴输卵管表面xdadaAWW血；⑵ 输卵管壁水肿；⑶输卵管伞端或浆膜面有脓性分泌物。

本系统通过摆杆（辊）反馈的位置信号实现同步控制。收线控制采用实时计算的实际卷径值，通过卷径的变化修正PID前馈量，可以使整个系统准确、稳定运行。控制原理如图：

1、主驱动电机速度可以通过电位器来控制，把S350设置为SVC开环矢量控制，将模拟输出端子FM设定为运行频率，从而给定收卷用变频器的主速度。

2、收卷用S350变频器的主速度来自放卷（主驱动）的模拟输出端口。摆杆电位器模拟量

信号通过CI通道作为PID的反馈量。S350的频率源采用主频率Ⅵ和辅助频率源PID叠加的方式。通过调整运行过程PID参数，可以获得稳定的收放卷效果。

3、本系统启用逻辑控制和卷径计算功能，能使系统在任意卷径下平稳启动，同时两组PID参数可确保生产全程摆杆控制效果稳定。

本系统可以广泛应用于双变频拉丝机、涂布机、印刷包装等行业设备。

光离子化检测器（Photoionization Detector， PID）是一种通用性兼选择性的检测器，对大多数有机物都有响应信号，美国EPA己将其用于水、废水和土壤中数十种有机污染物的检测。

光离子化检测器从结构上可分为光窗型和无光窗型两种。

⑴ 无光窗离子化检测器

这是一种利用微波能量激发常压惰性气体产生的等离子体，作为光源的光离子化检测器（Microwave Photo-ionization detector），以石英或硬质玻璃管材料制作。当样品的组分进入光离子化检测器离子化室后，分子组分被高能量的等离子体激发为正离子和自由电子，在强电场的作用下作定向运动形成离子流并输出信号；当分子的电离能高于光子能量时则不会发生离子化效应。如选用氦气作为放电气体，在理论上可检测一切气化的物质。

⑵光窗式光离子化检测器

它克服了无窗口式光离子化检测器的许多缺陷，主要由紫外光源和电离室组成，中间由可透紫外光的光窗相隔，窗材料采用碱金属或碱土金属的氟化物制成。在电离室内待测组分的分子吸收紫外光能量发生电离，选用不同能量的灯和不同的晶体光窗，可选择性地测定各种类型的化合物。

⒈光离子化检测器对大多数有机物可产生响应信号，如对芳烃和烯烃具有选择性，可降低混合碳氢化合物中烷烃基体的信号，以简化色谱图。

2 光离子化检测器不但具有较高的灵敏度，还可简便地对样品进行前处理。在分析脂肪烃时，其响应值可比火焰离子化检测器高50倍。

3 具有较宽的线性范围（107），电离室体积小于50μe，适合于配置毛细管柱色谱。

4 它是一种非破坏性检测器，还可和质谱、 红外检测器等实行联用，以获取更多的信息。

5 光离子化检测器和火焰离子化检测器联用，可按结构区分芳烃、烯烃和烷烃，从而解决了极性相近化合物的族分析问题。它还可与色谱微波等离子体发射光谱相媲美，并且直观，方法简便。

6 可在常压下进行操作，不需使用氢气、空气等，简化了设备，便于携带。

U盘PID是指Product ID（产品ID），与VID一样，都对于量产工具很重要。

PID也可以指电力电子领域的功率集成器件（Power integrated device）。

PID：Piping & Instrument Diagram，工艺管道仪表流程图

P&ID的设计是在PFD（PFD：Process Flow Diagram 工艺流程图，可以说是简化版的PID）的基础上完成的。它是化工厂的工程设计中从工艺流程到工程施工设计的重要工序，是工厂安装设计的依据。

化工工程的设计，从工艺包、基础设计到详细设计中的大部分阶段，P&ID 都是化工工艺及工艺系统专业的设计中心，其他专业（设备、机泵、仪表、电气、管道、土建、安全等）都在为实现P&ID里的设计要求而工作。

广义的P&ID可分为工艺管道和仪表流程图（即通常意义的P&ID）和公用工程管道和仪表流程图（即UID）两大类。

由于P&ID的设计千变万化，对同一工艺流程的装置，也可以因为外界因素的影响（如用户要求、地理环境的差异、以及操作人员的经验不同等），需要在设计P&ID时作出相应对策，再加上设计者不同的处理方法，因而同一工艺流程在不同的工程项目中，其P&ID不可能完全相同，但也不会有太大的差异。P&ID通常有6~8版，视工程需要而定。

一套完整的P&ID及UID清楚地标出工艺流程对工厂安装设计中的所有要求，包括所有的设备、配管、仪表等方面的内容和数据。

PID（principal ideal domain）在抽象代数中指每个理想都是主理想的整环。

在TS码流的分析过程中，我们需要建立PID这样的一个概念。TS流即合成传输流的英文缩写，在MPEG-2标准中有详细的说明。

TS流是由多种数据组合而成，一个TS包中的数据可以是视频数据，音频数据、填充数据、PSI/SI表格数据……，而每一种数据类型对应唯一的PID。如视频数据被标注为（PID=45），那么在该TS流中的所有视频数据的PID都被标注为45，用于区别其他的数据类型。

PID， potential Induced Degradation, 潜在电势诱导衰减，是光伏电池板的一种特性，指在高温多湿环境下，高电压流经太阳能电池单元便会导致输出下降的现象。欧洲产业用途太阳能系统大多在比日本高的电压下使用，在设置5年后的系统中相继出现该现象，已经成为一个非常严重的课题。

PID与环境因素、组件材料以及逆变器阵列接地方式等有关。

1 系统

从系统上而言，可以采用串联组件的负极接地方式来降低PID影响；将逆变器直流侧接地，但是现在的逆变器技术并不允许直流侧接地，主要是因为无变压器的逆变器对直流、交流不能进行隔离，所以不能接地；

 组件在正向偏压下PID影响相对于负偏压下影响很小，因此一种方法是使任意一 块组件均处于正偏压。从系统上而言，可以采用串联组件的负极接地方式来降低PID影响；将逆变器直流侧接地，但是现在的逆变器技术并不允许直流侧接地，主要是因为无变压器的逆变器对直流、交流不能进行隔离，所以不能接地；

 因为PID衰减是一个可逆的过程，因此可以通过夜间对光伏组件施加反向电压来 降低PID的影响；

 另一种预防措施，就是采用微型逆变器：系统电压降低，且每台隔离型微逆直流负 端可以接地，产生的PID效应应该可以降低甚至忽略不计；

2 组件

2.1 减反层

含Si多的减反层比含N多的减反层更可以抵抗PID现象。改变折射率成为抗PID的手段之一，但改变电池减反层的折射率会改变电池生产成本和电池的发电效率，在不提高成本并且基本不改变效率的情况下做到抗PID对电池厂是一个非常大的难度。

2.2 封装

在组件中替换玻璃（降低Na+），但成本太高几乎不可行。

 替换EVA，但新材料带来成本提高和使用中的持续风险。以POE-PE为例

⑴ 目前除非对组件进行PID测试，尚无直接的测试方法可以判断哪种EVA可以减小 PID效应；

⑵ 在日夜交替的循环的温度变化下（逐渐结晶而使透明度缓慢下降），透光率是否还 能长期保持尚无实验数据的支持；

⑶ 吸热，在光伏组件的使用温度范围中有部分分子熔融或移动。