传统的PID控制的主要不足之处是什么?应该从哪些方面来改进控制器

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1. PID控制原理和特点
在工程实际中，最广泛应用的控制规律是比例、积分、微分控制，即PID控制，又称PID调节。自问世以来，PID控制器已有近70年的历史。因其结构简单、稳定性好、可靠性高、调整方便，成为工业控制的主要技术之一。对于那些结构和参数不易完全掌握，或无法获得精确数学模型的复杂系统，控制器的结构和参数通常需要依赖经验和现场调试确定，此时PID控制技术尤为适用。
2. 比例（P）控制
比例控制是最基础的控制方式，控制器输出与输入误差信号成正比。然而，仅使用比例控制时，系统输出存在稳态误差。
3. 积分（I）控制
积分控制中，控制器输出与误差信号的积分成正比。对于自动控制系统，若在稳态下存在稳态误差，则系统被认为是有稳态误差的或简称有差系统。为消除稳态误差，控制器中必须引入积分项。积分项随时间增加而增大，即使误差很小，也能推动控制器输出增加，最终消除稳态误差，使系统稳定。
4. 微分（D）控制
微分控制中，控制器输出与误差信号的微成正比。在调节过程中，自动控制系统可能会出现振荡甚至失稳，特别是当系统含有较大惯性或滞后组件时。为避免此类问题，控制器中需引入微分项，以预测误差变化趋势，提前使抑制误差的作用为零，甚至为负值，从而避免被控量的严重超调。
5. 传统控制理论与模糊控制
传统控制理论基于精确的被控对象模型，但对于复杂系统，建立数学模型可能困难或不可能。在这种情况下，传统控制方法难以实现自动控制。相反，模糊控制通过总结操作人员的经验并形成语言规则，模拟操作人员的控制和决策，实现自动控制，这在一定程度上克服了传统控制理论的局限性。