目前國內(nèi)有不少科研技術(shù)工作者在從事PID控制算法的研究和應(yīng)用，從海量的技術(shù)論文就可以體現(xiàn)，但真正能將這些講究成果實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品化的卻不多，究其原因就是用戶希望能有一臺PID調(diào)節(jié)器能通用于各種工況，而且要兼顧操作簡單、性能可靠、控制效果好、成本低廉的要求，這些學(xué)術(shù)領(lǐng)域的成果離實際應(yīng)用還有好一段路要走。
目前國內(nèi)絕大多數(shù)PID調(diào)節(jié)器廠家產(chǎn)品的PID控制算法均為經(jīng)典PID控制算法，盡管調(diào)節(jié)器產(chǎn)品文案宣傳該產(chǎn)品"無超調(diào)、無欠調(diào)"，客觀說：經(jīng)典PID調(diào)節(jié)器的缺陷使采用經(jīng)典PID控制算法的調(diào)節(jié)器很難做到 “無超調(diào)、無欠調(diào)”。具體原因如下：
1、盡管經(jīng)典PID的穩(wěn)定余度不小，但是具有好的動態(tài)品質(zhì)的余度不大，閉環(huán)動態(tài)品質(zhì)對PID增益的變化很敏感，所以當(dāng)被控對象處于經(jīng)常變化的環(huán)境中時，需要根據(jù)環(huán)境的變化來調(diào)整PID增益。簡單說，經(jīng)典PID在工況變化大的場合使用需要經(jīng)常整定PID參數(shù)。
2、經(jīng)典PID調(diào)節(jié)器的精髓就是"以誤差反饋來消除誤差"，但是這種直接取目標(biāo)與實際行為之間的誤差并不完全合理，因為系統(tǒng)輸出存在一定的慣性，不可能發(fā)生跳變，而目標(biāo)值是系統(tǒng)外部給定的，可以跳變，直接采用它們之間的誤差來消除誤差，就意味著讓不可能跳變的量來跟蹤可以跳變的量，這顯然是不盡合理的。這種“直接取目標(biāo)與實際行為之間的誤差來消除誤差”的方式常常會造成初始控制力太大而使系統(tǒng)行為出現(xiàn)超調(diào)，這也是PID控制在閉環(huán)系統(tǒng)中產(chǎn)生"快速性"和"超調(diào)"之間矛盾的主要原因。
3、經(jīng)典PID控制中的D表示微分，但是過去由于沒有提取微分信號的合理辦法和合適裝置(即沒有合適的微分器)，常常只用PI控制，這就限制了PID的控制能力。目前人工智能調(diào)節(jié)器、模糊PID調(diào)節(jié)器控制效果就很好，這是因為調(diào)節(jié)器融入了微分先行、自學(xué)習(xí)、抗積分飽和、參數(shù)自整定等先進技術(shù)。
4、經(jīng)典PID控制是誤差的現(xiàn)在(P)、過去(I)和將來(D)的加權(quán)組合(即線性組合)，這種組合方式不一定是最合適的組合方式，可以在非線性范圍內(nèi)尋求更合適、更有效率的組合方式。
5、經(jīng)典PID控制中的積分環(huán)節(jié)，對抑制常值擾動的效果顯著，但是無擾動時，積分環(huán)節(jié)使得系統(tǒng)的動態(tài)特性變差(閉環(huán)系統(tǒng)的反應(yīng)遲鈍、容易產(chǎn)生震蕩和積分飽和的副作用)，而對于隨時間變化的擾動，積分環(huán)節(jié)的抑制能力又不顯著。
6、經(jīng)典PID控制算法用于調(diào)節(jié)器生產(chǎn)，成本最低。很多生產(chǎn)廠家沒有技術(shù)實力和資金支持先進控制算法的研究和實踐檢驗，企業(yè)外部面臨低價格競爭的市場壓力，從而導(dǎo)致國產(chǎn)好用、適應(yīng)面廣而價格適中的調(diào)節(jié)器很少。
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