积分环节：主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强尽弱取决于积分时间常数Ti，Ti越大，积分作用越弱，反之则越强。

微分环节：反偏差信号的变化趋势（变化速率），并能在偏差信号变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。[3]

2。2。3。2 数字PID参数的整定 

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。本设计采用PID归一整定法把对控制台三个参数（Kc、Ti、Td,）转换为一个参数 ， 从而使问题明显简化。以达到控制器的特性与被控过程的特性相匹配,满足某种反映控制系统质量的性能指标。[4]

2。2。3。3采样周期选择的原则

（1）根据香农采样定理，系统采样频率的下限为fs=2fmax，此时系统可真实地恢复到原来的连续信号。 

（2）从执行机构的特性要求来看，有时需要输出信号保持一定的宽度。采样周期必须大于这一时间。

（3）从控制系统的随动和抗干扰的性能来看，要求采样周期短些。 

（4）从微机的工作量和每个调节回路的计算来看，一般要求采样周期大些。 

（5）从计算机的精度看，过短的采样周期是不合适的。 

（6）当系统滞后占主导地位时，应使滞后时间为采样周期的整数倍

下表2-2列出了几种常见的被测参数的采样周期T的经验选择数据。

表2-2 采样周期的经验数据表

被测参数 采用周期T（s） 备注

流量 1～5s 优先选用1s

压力 3～10s 优先选用5s

液位 6～8s

温度 15～20s 或纯滞后时间

2。2。3。4 PID参数对系统性能的影响

表2-3  PID参数对系统性能的影响

参数 图 作用 缺点文献综述

P 加快调节，减少稳态误差 稳定性下降，甚至造成系统的不稳定

I 因为有误差，积分调节就进行，直至无差。消除稳态误差，提高无差度。 加入积分调节可使系统稳定性下降，动态响应变慢。积分作用常与另两种调节规律结合，组成PI调节器或PID调节器。

D 反映系统偏差信号变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用。可以减少超调，减少调节时间。 微分作用对噪声干扰有放大作用，因此过强的加微分调节，对系统抗干扰不利。微分作用不能单独使用，需要与另外两种调节规蓄料目结合，组成PD或PID控制。