UFC762AE101 3BHE006412R0101 PID中的“D”代表:请勿使用（有时）！

导数项不仅是PID（即比例-积分-导数）的最后一个字母，也是三项中最受诟病的一项。由于其强大的功能，比例项可以立即纠正控制中的变化，它显然是PID控制器中的明星。同样，积分项也因其对偏移的顽强修正以及稳定地将环路推回到设定点而受到赞誉。然后是第三扇门:低阶导数项。导数用于抵消过程变量的变化率。

从业者对导数的评估通常是正确的，他们有充分的理由避免在工业应用中使用导数。具体来说，导数往往是一种阻碍，而不是帮助。这可能与其如何工作关系不大，而与其应用的应用程序关系更大。我们不再处于气动控制器的时代，数字时代对微商的应用提出了一些独特的挑战。请考虑以下情况:

• 导数的引入是对误差变化率的反应。在消除失调的过程中，积分项做得非常出色，但它通常会因过冲而导致振荡，并且经常需要过长的建立时间。事实上，当过程变量根据积分响应的振荡特性快速变化时，导数项的影响最大。
• 我们生活在一个数字时代，处理数据会受到很多噪音的影响。关于导数项的一个问题是，当应用于噪声条件时，它的响应很差。过程信号中的随机误差会导致过程变量（PV）方向发生看似恒定的急剧变化。随着每一次反转，相应的斜率计算接近无穷大，这产生了一个非常不稳定的衍生结果。
• 导数旨在对过程变量的变化率做出反应。在其最常见的应用中，温度控制，导数用于对抗温度控制器建立的惯性。例如，当你增加炉子的热量时，温度自然会开始上升。如果您迅速停止加热，温度将在沉淀之前短时间内继续升高。如果没有导数，比例项和积分项通常会应用过多的校正，并且回拉速度不够快，从而导致过冲。导数项回撤得更快一些，因为导数关注的是变化的极限速率，而不是到达设定点。

不要误解这篇文章的主旨。在许多工业应用中，导数的使用不仅有益，而且是理想的。这些是典型的限制噪声并具有大时间常数的过程。想象一下涉及大量质量或pH值控制的温度控制过程。在这些应用中，导数可以用来抵消过程的惯性，而不会引起波动或损害相关的过程仪表。