Pixsys ATR144系列PID控制器通过比例-积分-微分（PID）算法实现对被控对象的精确控制。其核心原理基于误差反馈机制，通过实时计算设定值与实际值的偏差，并综合比例、积分、微分三个环节的校正作用，驱动执行机构（如继电器、SSR等）调节被控对象，使其快速、稳定地达到目标状态。

一、PID控制的基本原理

PID控制器的输出由三部分组成：

比例项（P - Proportional）

作用：与当前误差成正比，提供快速响应。

公式：P out=K 

p⋅e(t)

特点：增大比例增益 K 

p可加快响应速度，但过大的 K 

p会导致系统振荡或超调。

积分项（I - Integral）

作用：对误差进行积分，消除稳态误差（长期偏差）。

公式：I 

out=K i⋅∫ 0te(τ)dτ

特点：积分增益 K i

越大，消除稳态误差越快，但可能引起系统响应变慢或振荡。

微分项（D - Derivative）

作用：基于误差变化率（斜率），预测未来趋势并提前修正，抑制超调。

公式：D 

out=K d⋅ dtde(t)

特点：微分增益 K d可改善系统动态性能，但对测量噪声敏感。

总输出公式：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

信号采集

控制器通过传感器（热电偶、RTD、mA/V信号等）实时采集被控对象的当前值（如温度、压力）。

误差计算

计算设定值（目标值）与实际值的偏差：e(t)=设定值−实际值。

PID算法运算

比例环节：根据当前误差生成即时控制量。

积分环节：累积历史误差，持续调整输出以消除残差。

微分环节：检测误差变化率，提前修正控制量以抑制超调。

输出控制

控制器的输出信号通过继电器、固态继电器（SSR）等执行器，调节加热/冷却设备、阀门等被控对象。

反馈与闭环优化

系统持续监测实际值，形成闭环反馈，自动调整PID参数（通过自整定功能）以优化控制效果。

三、关键特性与优势

自适应能力

支持自整定功能，可根据系统特性自动优化 K 

p,K i,K d

参数，简化调试流程。

多模式支持

提供PID、ON-OFF、比例（P）、比例-积分（PI）等多种控制模式，适应不同应用场景。

抗干扰设计

微分项采用滤波算法，降低高频噪声干扰，确保控制稳定性。

灵活输出

支持继电器输出（2A-250VAC）或SSR驱动（12VDC/30mA），兼容阻性、电感性负载。

通信与扩展

内置RS485 Modbus接口，便于集成到工业网络，实现远程监控与数据记录。

四、典型应用场景

温度控制：化工反应釜、热处理炉、实验室恒温箱。

压力/流量控制：液压系统、气体输送管道。

环境监控：温室气候调节、洁净室压差控制。

五、参数调节原则

比例增益 K 

p：优先调整，确保快速响应但不过冲。

积分增益 K 

i：在 K p基础上逐步增加，消除稳态误差。

微分增益 K 

d：最后调整，抑制超调，需结合系统噪声特性。

示例：在温度控制中，若设定值为50°C，实际值长期稳定在48°C，可增大 K 

i以消除2°C的残差；若升温过程中温度超过设定值，可增大 K 

d提前减小加热功率。