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如果 PID 控制器的設置正確，則會盡快達到此設定值，然后使其保持為常數值。 輸出值更改后，過程值通常僅隨時間延遲而變化。 控制器必須針對此響應進行補償。
執行器
執行器是受控系統元件，受控制器影響。 其功能是修改質量和能量流。
下表概述了執行器的應用。
應用 | 執行器 |
|---|---|
液體或氣體質量流 | 閥門、遮板、閘門閥 |
固體質量流，如大塊材料 | 鉸鏈式擋板、傳送帶、振動器通道 |
電流 | 開關觸點、接觸器、繼電器、可控硅 |
可變電阻、可調變壓器、晶體管 |
執行器分為以下幾種：
- 帶有恒定起動信號的比例執行器
這些元件用于設置開啟角度、角位置，或與輸出值成比例的位置。 輸出值在控制范圍內會對過程產生模擬量作用。
此組中的執行器包括彈簧支撐的氣動驅動器，以及構成位置控制系統的帶位置反饋的電動驅動器。
連續控制器（如 PID_Compact）會生成輸出值。
- 帶脈沖寬度調制信號的比例執行器
這些執行器用于在采樣時間間隔內生成長度與輸出值成比例的脈沖輸出。 執行器（如加熱電阻或制冷裝置）在等時模式下接通，持續時間根據輸出值的不同而有所不同。
起動信號可呈現單極“打開”或“關閉”狀態，或表示雙極狀態，如“打開/關閉”、“向前/向后”、“加速/制動”。
輸出值由兩位控制器（如具有脈寬調制的 PID_Compact）生成。
- 具有積分作用和三位起動信號的執行器
執行器經常由電機操作，操作周期與阻塞元件的執行器進給成比例。 包括閥門、遮板和閘門閥等元件。 盡管所有這些執行器的設計有所不同，但它們都受到受控系統輸入端的積分作用的影響。
步進控制器（如 PID_3Step）會生成輸出值。
無反饋兩位控制器
兩位控制器將狀態“ON”和“OFF”作為切換函數。 這與 100% 或 0% 輸出相對應。 該特性會使過程值 x 在設定值 w 周圍持續振蕩。
振幅和波動持續時間隨受控系統的延遲時間 Tu 與恢復時間 Tg 之間的比例而增加。 這些控制器主要用于簡單的溫度控制系統（例如直接用電加熱的爐子），或用作限值報警設備。
下圖顯示了兩位控制器的特性
① | ON |
② | OFF |
Yh | 控制范圍 |
w | 設定值 |
下圖顯示了兩位控制器的控制函數
① | 不帶控制器時的響應特性 |
② | 帶兩位控制器時的響應特性 |
Tu | 延遲時間 |
Tg | 恢復時間 |
XSd | 切換差異 |
有反饋兩位控制器
在受控系統具有較長延遲時間的情況下（例如功能空間與加熱空間分離的爐），可通過使用電力反饋改善兩位控制器的特性。
反饋用于增加控制器的開關頻率，但這會減小過程值的振幅。 此外，在動態操作中可充分改進控制作用結果。 切換頻率限制由輸出級別決定。 在機械起動器（例如繼電器和觸點）上，每分鐘不得超過 1 到 5 次切換。 如果是下游可控硅或三端雙向可控硅控制器的電壓和電流輸出，則可選擇超過受控系統目前限制頻率的高切換頻率。
因為切換脈沖無法再通過受控系統的輸出來確定，所以會得到與連續控制器結果類似的結果。
通過對連續控制器的輸出值進行脈寬調制來生成輸出值。
反饋兩位控制器可用于爐子的溫度控制，用于塑料、紡織品、紙張、橡膠和食品中使用的加工機，以及用于加熱和冷卻設備。
三位控制器
三位控制器用于加熱/冷卻。 這些控制器使用兩個切換點作為輸出。 控制作用結果可通過電子反饋結構進行優化。 此類控制器的應用領域包括供暖、低溫試驗箱、氣候試驗箱和塑料加工機的工具加熱設備。
下圖顯示了三位控制器的特性
y | 輸出值，例如 y11 = 100% 加熱 |
x | 過程值的物理量，例如，以 ° C 為單位的溫度 |
w | 設定值 |
xSh | 切換點 1 與切換點 2 之間的距離
|