PID和控制方案更重要
2026年02月25日 09:11:02
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是Proportional Integral Derivative三个单词的缩写。注意，这是三个形容词，这三个字母的缩写才被认为是一个名词了。这三个字母的顺序既是三种偏差控制计算方法引入工业的顺序，又反映了不同计算方法的重要性。PID也分别代表现在、过去和未来，反映了立足当下、综合过去、展望未来的哲学思想。将对偏差的处理分成三类，也是对偏差时序信息的结构化拆分。在频域分析中，PID代表了在低频、中频、高频对被控对象特性的整形。对PID的研究长达100多年，从现在的现场实际情况看，对PID的研究和应用还是远远不够。
大部分的控制方法都是用control这个单词，例如模型预测控制、自抗扰控制、鲁棒控制、非线性控制等等。因为PID的发明在控制论提出之前，当时甚至还没有反馈这个词。使用PID作为比例-积分-微分控制的缩写，也反映了PID是模拟人处理偏差的机制的智能控制本质。
使用线性三参数就能实现大部分的控制目的，这说明了反馈机制的威力。循环因果和反馈是控制的核心。在工业现场PID控制效果不理想，根本原因不是能力不足，而往往是控制方案不合理、不会PID参数整定。如果参数和方案问题不解决，控制也很难做好。如果参数和方案问题解决了，大部分问题不用控制也能解决。用控制是综合成本考虑，控制和PID各有千秋。
尽管这个世界本质上是非线性的，但是一个人造系统的局部工作点往往可以近似为线性系统，而且PID有很强的鲁棒性可以处理不确定性，这让PID大量使用。工程整定方法缺失和PID的强大能力也让很多PID都使用默认参数，竟然也能运行。就算是PID被发明了100多年后的今天，对PID参数和控制方案的重视程度还是不够，现场问题还是很多。与其关注创新性技术，在工业现场不如先关注PID和方案。任何创新技术都要给工程师讲清楚，到现场实施都要逐级闭环，都离不开PID。
作者：冯少辉
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