Pixsys ATR144系列PID控制器通過比例-積分-微分（PID）算法實現對被控對象的精確控制。其核心原理基于誤差反饋機制，通過實時計算設定值與實際值的偏差，并綜合比例、積分、微分三個環節的校正作用，驅動執行機構（如繼電器、SSR等）調節被控對象，使其快速、穩定地達到目標狀態。

一、PID控制的基本原理

PID控制器的輸出由三部分組成：

比例項（P - Proportional）

作用：與當前誤差成正比，提供快速響應。

公式：P out=K 

p?e(t)

特點：增大比例增益 K 

p可加快響應速度，但過大的 K 

p會導致系統振蕩或超調。

積分項（I - Integral）

作用：對誤差進行積分，消除穩態誤差（長期偏差）。

公式：I 

out=K i?∫ 0te(τ)dτ

特點：積分增益 K i

越大，消除穩態誤差越快，但可能引起系統響應變慢或振蕩。

微分項（D - Derivative）

作用：基于誤差變化率（斜率），預測未來趨勢并提前修正，抑制超調。

公式：D 

out=K d? dtde(t)

特點：微分增益 K d可改善系統動態性能，但對測量噪聲敏感。

總輸出公式：u(t)=K p?e(t)+K i?∫ 0te(τ)dτ+K d? dte(t)

二、Pixsys ATR144系列PID控制器的工作流程

信號采集

控制器通過傳感器（熱電偶、RTD、mA/V信號等）實時采集被控對象的當前值（如溫度、壓力）。

誤差計算

計算設定值（目標值）與實際值的偏差：e(t)=設定值?實際值。

PID算法運算

比例環節：根據當前誤差生成即時控制量。

積分環節：累積歷史誤差，持續調整輸出以消除殘差。

微分環節：檢測誤差變化率，提前修正控制量以抑制超調。

輸出控制

控制器的輸出信號通過繼電器、固態繼電器（SSR）等執行器，調節加熱/冷卻設備、閥門等被控對象。

反饋與閉環優化

系統持續監測實際值，形成閉環反饋，自動調整PID參數（通過自整定功能）以優化控制效果。

三、關鍵特性與優勢

自適應能力

支持自整定功能，可根據系統特性自動優化 K 

p,K i,K d

參數，簡化調試流程。

多模式支持

提供PID、ON-OFF、比例（P）、比例-積分（PI）等多種控制模式，適應不同應用場景。

抗干擾設計

微分項采用濾波算法，降低高頻噪聲干擾，確保控制穩定性。

靈活輸出

支持繼電器輸出（2A-250VAC）或SSR驅動（12VDC/30mA），兼容阻性、電感性負載。

通信與擴展

內置RS485 Modbus接口，便于集成到工業網絡，實現遠程監控與數據記錄。

四、典型應用場景

溫度控制：化工反應釜、熱處理爐、實驗室恒溫箱。

壓力/流量控制：液壓系統、氣體輸送管道。

環境監控：溫室氣候調節、潔凈室壓差控制。

五、參數調節原則

比例增益 K 

p：優先調整，確保快速響應但不過沖。

積分增益 K 

i：在 K p基礎上逐步增加，消除穩態誤差。

微分增益 K 

d：最后調整，抑制超調，需結合系統噪聲特性。

示例：在溫度控制中，若設定值為50°C，實際值長期穩定在48°C，可增大 K 

i以消除2°C的殘差；若升溫過程中溫度超過設定值，可增大 K 

d提前減小加熱功率。