摘要
測控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)向自動檢測、智能控制、遠(yuǎn)程操控深入發(fā)展。在傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)領(lǐng)域中大量的測試單元（儀器儀表）和測試點之間、中央處理器等方面的信息交換量越來越大，配合越來越密切的情況下，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)給測控系統(tǒng)提供了有力的技術(shù)支持，使得軟硬件各自的優(yōu)勢互補，測控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展和應(yīng)用成為必然。
本設(shè)計是基于組態(tài)王的占空比PID溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計。通過組態(tài)王軟件強大的監(jiān)控界面顯示功能、數(shù)據(jù)庫、命令語言、數(shù)據(jù)庫、仿真等，RS232串行接口轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)與無線通信平臺完成通信，完成后通過牛頓7012采集電壓，并轉(zhuǎn)換成為溫度進行界面設(shè)計，并編寫PID占空比程序進行外部控制，設(shè)置以固定時間T0為加熱周期，如10秒，根據(jù)PID數(shù)字輸出，去調(diào)節(jié)10秒內(nèi)的加熱時間的百分比，加熱比例為T1/T0，若10秒內(nèi)加熱10%，則T0=10秒，T1=1秒，以改變加熱功率�？刂茣r，根據(jù)PID數(shù)字輸出，算出加熱比，經(jīng)過DA輸出5VDC時通電，0VDC時斷電，以此來實現(xiàn)溫度的占空比PID控制。
目錄
1 緒論 1
2 系統(tǒng)簡介 2
2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2
2.2 硬件原理 4
2.3 控制原理 5
3 組態(tài)軟件概述 7
3.1 組態(tài)軟件應(yīng)用的背景 7
3.2 組態(tài)軟件的特點和功能 7
3.3 組態(tài)軟件現(xiàn)狀和使用組態(tài)軟件的步驟 8
3.4 KingviewV6.55概述 9
4 界面設(shè)計編程 11
4.1 設(shè)備連接 11
4.2 主要界面設(shè)計 11
4.3 變量設(shè)置 13
4.4 動畫連接 13
總結(jié) 15
參考文獻 16
1 緒論
基于組態(tài)王的占空比PID溫度控制系統(tǒng)設(shè)計主要包括：采集溫度控制箱的溫度數(shù)據(jù)；和微機進行串口連接，使能夠把采集到的溫度數(shù)據(jù)顯示在微機平臺；進行調(diào)試，完成與無線通信模塊連線之間的網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)，確保不同占空比下溫度的PID控制。
無線通信是利用電磁波信號的特性進行信息交換的一種通信方式，近些年信息通信領(lǐng)域中，發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無線通信技術(shù)。尤其在分布距離較遠(yuǎn)且數(shù)據(jù)傳輸量不大時，無線通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢更為明顯，為網(wǎng)絡(luò)測控系統(tǒng)提供了信息交換平臺。
組態(tài)軟件是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能使用戶能快速建立自己的HMI的軟件工具或開發(fā)環(huán)境。隨著組態(tài)軟件自身以及控制系統(tǒng)的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件部分地與硬件發(fā)生分離，為自動化軟件的發(fā)展提供了充分發(fā)揮作用的舞臺。OPC（OLE for Process Control）的出現(xiàn)，以及現(xiàn)場總線尤其是工業(yè)以太網(wǎng)的快速發(fā)展，大大簡化了異種設(shè)備間的互連，降低了開發(fā)I/O設(shè)備驅(qū)動軟件的工作量。I/O驅(qū)動軟件也逐漸向標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。
因此本系統(tǒng)設(shè)計采用組態(tài)王組態(tài)軟件實現(xiàn)功能設(shè)計和測試，當(dāng)程序在調(diào)試時，使用實驗箱I/O設(shè)備模擬下位機向畫面程序提供數(shù)據(jù)，為畫面程序的調(diào)試提供方便。組態(tài)王提供一個設(shè)備接口，用來模擬實際設(shè)備向程序提供數(shù)據(jù)，供用戶調(diào)試。用戶如果對控制效果不滿意，可以在線反復(fù)修改“P，I，D參數(shù)”，用計算機實現(xiàn)PID控制，把模擬PID控制規(guī)律數(shù)字化，進一步與計算機的邏輯判斷功能相結(jié)合，使PID控制滿足生產(chǎn)過程提出的要求。
本論文所設(shè)計的基于無線控制網(wǎng)絡(luò)的電加熱爐溫度控制系統(tǒng)具有控制精度高、控制溫度范圍大、升溫速度快等優(yōu)點。因此對于一個具體的控制對象或者對象模型來說，單憑現(xiàn)場調(diào)試不僅需要大量反復(fù)的實驗，而且需要調(diào)試者對PID控制方式有深入的了解
2 系統(tǒng)簡介 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) （1）系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu) 本課程設(shè)計利用實驗室的無線通信控制網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)電加熱爐（電烤箱）的溫度控制，控制算法采用PID控制算法，無線模塊為臺灣威達（ICP）無線通信模塊SST900EXT，通信距離1km；波特率最大19200；232/485通信接口；計算機用RS232口通信，也可以通過USB轉(zhuǎn)RS232轉(zhuǎn)換器進行連接。 - 7044：數(shù)字量模塊，4DI（開關(guān)量）/8DO（OC門）；485接口；地址設(shè)為3。
- 7012： 模擬量輸入模塊，16位隔離；485接口；地址設(shè)為2；電壓輸入0~10VDC對應(yīng)0~32767數(shù)字量。
- 7021：模擬量輸出模塊，12位隔離；485接口；地址設(shè)為1；電壓輸出：0~4095對應(yīng)0~10VDC。
硬件平臺原理圖如圖2.1所示，實物圖如圖2.2所示。 
圖2.1 無線通信控制網(wǎng)絡(luò)平臺原理  
圖2.2 無線通信控制網(wǎng)絡(luò)平臺實物圖 （2）溫度控制系統(tǒng)電路連接 溫度控制系統(tǒng)使用7012和7021兩個控制模塊實現(xiàn)。溫度控制系統(tǒng)連線如下圖2.3所示。 圖2.3 溫度控制系統(tǒng)連接圖
2.2 硬件原理 無線通信硬件原理圖和實驗箱溫度控制原理圖如下圖2.4、2.5所示。 
圖2.4 無線通信控制網(wǎng)絡(luò)電路圖 
圖2.5 實驗箱溫度控制電路圖 2.3 控制原理 （1）典型計算機控制系統(tǒng)原理圖如圖2.6所示。  圖2.6 計算機控制系統(tǒng)原理圖
對于溫度控制系統(tǒng)，r是設(shè)定溫度值；數(shù)字控制器是PID控制器；執(zhí)行機構(gòu)是調(diào)壓模塊；被控對象是電加熱爐；y是實際溫度值，測量變送包括PT100傳感器和變送器（本設(shè)計系統(tǒng)對應(yīng)0~100℃變送為0~10VDC電壓）。 - 電熱爐模型如圖2.7所示，控制曲線如圖2.8所示。
 
圖2.7 電熱爐模型  圖2.8 控制曲線 （3）加熱電壓控制方式 本溫度控制系統(tǒng)的執(zhí)行器為電熱爐電壓調(diào)節(jié)模塊，設(shè)計中加熱電壓控制為占空比控制方式，以固定時間T0為加熱周期，如5秒，根據(jù)PID數(shù)字輸出，去調(diào)節(jié)5秒內(nèi)的加熱時間的百分比，如圖9，加熱比例為T1/T0，若5秒內(nèi)加熱10%，則T0=5秒，T1=0.5秒，以改變加熱功率。控制時，根據(jù)PID數(shù)字輸出，算出加熱比，經(jīng)過DA輸出5VDC時通電；0VDC時斷電。如圖2.9所示。  圖2.9 占空比
3 組態(tài)軟件概述 組態(tài)軟件是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件應(yīng)該能支持各種工控設(shè)備和常見的通信協(xié)議，并且通常應(yīng)提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡(luò)功能。對應(yīng)于原有的HMI（Human Machine Interface，人機接口軟件）的概念，組態(tài)軟件應(yīng)該是一個使用戶能快速建立自己的HMI的軟件工具或開發(fā)環(huán)境。 在工業(yè)控制技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用過程中，PC（包括工控機）相比以前的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢日趨明顯。這些優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：PC技術(shù)保持了較快的發(fā)展速度，各種相關(guān)技術(shù)日臻成熟；由PC構(gòu)建的工業(yè)控制系統(tǒng)具有相對較低的擁有成本；PC的軟件資源和硬件資源豐富，軟件之間的互操作性強；基于PC的控制系統(tǒng)易于學(xué)習(xí)和使用，可以容易的得到技術(shù)方面的支持。在PC技術(shù)向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中，組態(tài)軟件占據(jù)著非常特殊而且重要的地位。 組態(tài)的英文是“Configuration”,簡單的講，組態(tài)就是用應(yīng)用軟件中提供的工具、方法，完成工程中的某一具體任務(wù)的過程。與硬件生產(chǎn)相對照，組態(tài)與組裝類似。 3.1 組態(tài)軟件應(yīng)用的背景 組態(tài)軟件由早先單一的人機界面向數(shù)據(jù)處理機方向發(fā)展，管理的數(shù)據(jù)項越來越大，實時數(shù)據(jù)庫事的作用進一步加強。隨著組態(tài)軟件自身以及控制系統(tǒng)的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件部分地與硬件發(fā)生分離，為自動化軟件的發(fā)展提供了充分發(fā)揮作用的舞臺。OPC（OLE for Process Control）的出現(xiàn)，以及現(xiàn)場總線尤其是工業(yè)以太網(wǎng)的快速發(fā)展，大大簡化了異種設(shè)備間的互連，降低了開發(fā)I/O設(shè)備驅(qū)動軟件的工作量。I/O驅(qū)動軟件也逐漸向標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。組態(tài)軟件是一個完全意義上的工業(yè)級軟件平臺，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于化工、電力、國屬糧庫、郵電通信、環(huán)保、水處理、冶金和食品等各個行業(yè)，并且作為首家國產(chǎn)監(jiān)控組態(tài)軟件應(yīng)用于國防、航空航天等關(guān)鍵領(lǐng)域。 3.2 組態(tài)軟件的特點和功能一般來說，組態(tài)軟件是數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)（Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA）的軟件平臺工具，是工業(yè)應(yīng)用軟件的一個組成部分。它具有豐富的設(shè)置項目，使用方式靈活，功能強大。 組態(tài)軟件的主要特點是： （1）延續(xù)性和可擴性。用通用組態(tài)軟件開發(fā)的應(yīng)用程序，當(dāng)現(xiàn)場（包括硬件設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）或用戶需求發(fā)生改變時，不需要很多修改就可方便的完成軟件的更新和升級。 （2）封裝性 。通用組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種方便用戶的方法包裝起來，對于用戶，不需要掌握太多的編程語言技術(shù)（甚至不需要編程技術(shù)），就能很好地完成一個復(fù)雜工程所要求的所有功能。 （3）通用性。每個用戶根據(jù)工程實際情況，利用通用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備（PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）的I/O Driver、開放式的數(shù)據(jù)庫和畫面制作工具，就能完成一個具有動畫效果、實時數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存、具有多媒體功能和網(wǎng)絡(luò)功能的工程，不受行業(yè)限制。 目前看到的所有組態(tài)軟件都能實現(xiàn)如下的類似功能: 幾乎所有運行于32位Windows平臺的組態(tài)軟件都采用類似的資源瀏覽器的窗口結(jié)構(gòu)，并對工業(yè)控制系統(tǒng)中的各種資源（設(shè)備、標(biāo)簽、畫面等）進行配置和編輯；處理數(shù)據(jù)報警及系統(tǒng)報警；提供多種數(shù)據(jù)驅(qū)動程序；各類報表的生成和打印輸出；使用腳本語言提供二次開發(fā)的功能；存儲歷史數(shù)據(jù)并支持歷史數(shù)據(jù)的查詢等。 3.3 組態(tài)軟件現(xiàn)狀和使用組態(tài)軟件的步驟 （1）組態(tài)軟件的現(xiàn)狀 目前應(yīng)用比較廣泛的國外組態(tài)軟件有WondWare的InTouch、西門子公司的WinCC、澳大利亞的CiTech、美國Interlution公司的Fix、意大利LogoSystem的LogView等。 這些軟件系統(tǒng)主要有數(shù)據(jù)采集與控制信息發(fā)送、報警處理和歷史趨勢顯示與記錄功能，但是針對國內(nèi)的需要，這些系統(tǒng)還有明顯的弱點：本地化差，雖然部分系統(tǒng)已經(jīng)漢化，但是中國市場中某些行業(yè)規(guī)范，它們很難滿足；價格昂貴，這些系統(tǒng)價格昂貴，很難為國內(nèi)一般應(yīng)用所接受。 同國外系統(tǒng)相比，大部分國產(chǎn)通用系統(tǒng)具有較高的性能價格比，本地化能力較強，如三維科技公司的力控、北京亞控科技公司的組態(tài)王等。但多數(shù)產(chǎn)品仍有諸如與MIS集成能力差、GIS功能薄弱、多任務(wù)調(diào)度能力差、事故追憶和診斷能力缺乏等致命的弱點，要滿足企業(yè)級和行業(yè)部門級大型集中監(jiān)控管理GIS系統(tǒng)的要求，還需要相當(dāng)長的時間。 （2）使用組態(tài)軟件的一般步驟 如何把具體的工程應(yīng)用在組態(tài)王軟件中進行完整、嚴(yán)密的開發(fā)，使組態(tài)軟件能夠在正常工作，主要包括以下幾個典型的組態(tài)步驟： （1)：將所有I/O點的參數(shù)收集齊全，并填寫表格，以備在監(jiān)控組態(tài)軟件和PLC上組態(tài)時使用。 （2):搞清楚所使用的I/O設(shè)備的生產(chǎn)商、種類、型號、使用的通信接口類型，采用的通信協(xié)議，以便在定義I/O設(shè)備時做出準(zhǔn)確選擇。 （3):將所有I/O點的I/O標(biāo)識收集齊全，并填寫表格，I/O標(biāo)識是唯一地確定一個I/O點的關(guān)鍵字，組態(tài)軟件通過向I/O設(shè)備發(fā)出I/O標(biāo)識來請求其對應(yīng)的數(shù)據(jù)。在大多數(shù)情況下I/O標(biāo)識是I/O點的地址或位號名稱。 （4):根據(jù)工藝過程繪制、設(shè)計畫面結(jié)構(gòu)和畫面草圖。 （5):按照第一步統(tǒng)計出的表格，建立實時數(shù)據(jù)庫，正確組態(tài)各種變量參數(shù)。 （6):根據(jù)第一步和第二步的統(tǒng)計結(jié)果，在實時數(shù)據(jù)庫中建立實時數(shù)據(jù)庫變量與I/O點一對一的對應(yīng)關(guān)系，即定義數(shù)據(jù)連接。 （7):根據(jù)第四步的畫面結(jié)構(gòu)和畫面草圖，組態(tài)每一幅靜態(tài)的操作畫面（主要是繪圖）。 （8):將操作畫面中的圖形對象與實時數(shù)據(jù)庫變量建立動畫連接，規(guī)定動畫屬性和幅度。 （9):視用戶需求，制作歷史曲線，報警顯示，以及開發(fā)報表系統(tǒng)。之后，還需要加上安全權(quán)限設(shè)置。 （10):對組態(tài)內(nèi)容進行分段和總體調(diào)試，視調(diào)試情況進行相應(yīng)修改。 （11):將全部內(nèi)容調(diào)試完成以后，對上位軟件進行最后完善，讓系統(tǒng)投入正式運行。 3.4 KingviewV6.55概述 組態(tài)王 KingviewV6.5軟件是運行于Windows2000/NT4.0(補丁6)/XP簡體中文版的中文界面的人機界面軟件，采用了多線程、COM組件等新技術(shù)，實現(xiàn)了實時多任務(wù)，軟件使用方便，功能強大，性能優(yōu)異，運行穩(wěn)定，質(zhì)量可靠。 組態(tài)王KingviewV6.5軟件包括以下三部分組成： 工程管理器（ProjManager） ； 工程瀏覽器（TouchExplorer）； 工程瀏覽器（TouchExplorer）； 在“組態(tài)王”軟件中，用戶建立的每一個應(yīng)用程序為一個工程。在每一個工程的路徑下，生成了一些重要的數(shù)據(jù)文件，這些數(shù)據(jù)文件不允許直接修改，必須通過工程管理器或工程瀏覽器來修改。 （1）工程管理器 對于系統(tǒng)集成商和用戶來說，一個系統(tǒng)開發(fā)人員可能保存有很多個組態(tài)王工程，對于這些工程的集中管理以及新開發(fā)工程中的工程備份等都是比較繁瑣的事情。工程管理器是應(yīng)用程序的管理系統(tǒng)，具有很強的管理功能，主要作用是為用戶集中管理本機上的組態(tài)王工程。工程管理器的主要功能包括：新建工程、刪除工程，搜索指定路徑下的所有組態(tài)王工程，修改工程屬性，工程的備份、恢復(fù)，數(shù)據(jù)詞典的導(dǎo)入導(dǎo)出，切換到組態(tài)王開發(fā)或運行環(huán)境等。 工程管理器實現(xiàn)了對組態(tài)王各種版本工程的集中管理，使用戶在進行工程開發(fā)和工程的備份、數(shù)據(jù)詞典的管理上方便了許多。 （2）工程瀏覽器 工程瀏覽器是組態(tài)王的一個重要組成部分，它將圖形畫面、命令語言、設(shè)備驅(qū)動程序、配方、報警、網(wǎng)絡(luò)等工程元素集中管理，工作人員可以一目了然地查看工程的各個組成部分。工程瀏覽器簡便易學(xué)，操作界面和Windows中的資源管理器非常類似，為工程的管理提供了方便高效的手段。組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)內(nèi)嵌于組態(tài)王工程瀏覽器，又稱為畫面開發(fā)系統(tǒng)，是應(yīng)用程序的集成開發(fā)環(huán)境，工程人員在這個環(huán)境里進行系統(tǒng)開發(fā)。 利用“工程管理器”界面：單擊菜單“工具/切換到開發(fā)系統(tǒng)”命令或工程管理器工具條上的“開發(fā)”按鈕或快捷菜單“切換到開發(fā)系統(tǒng)”命令或雙擊工程信息顯示區(qū)中顯示的工程條目后，進入組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)（即工程瀏覽器），同時將自動關(guān)閉工程管理器。 （3）畫面運行系統(tǒng) 在組態(tài)王中，工程瀏覽器（TouchExplorer）和畫面運行系統(tǒng)（TouchView）是各自獨立的Windows應(yīng)用程序，均可單獨使用。一個工程可以同時被編輯和運行，這對于工程的調(diào)試是非常方便的。同時兩者又相互依存，在工程瀏覽器內(nèi)嵌的畫面制作開發(fā)系統(tǒng)中設(shè)計開發(fā)的畫面應(yīng)用程序必須在畫面運行系統(tǒng)的運行環(huán)境中才能運行。
4 界面設(shè)計編程 4.1 設(shè)備連接 
首先進行上位機與下位機之間的連接。連接成功標(biāo)志圖如4-1所示。
圖4.1 設(shè)備連接圖 4.2 主要界面設(shè)計 （1）啟動組態(tài)王工程管理器，選擇菜單“文件”中的“新建工程”，建立一個工程文件；進行界面設(shè)計中控件與各種參數(shù)連接；進行調(diào)試界面變得友好， 簡潔。 本系統(tǒng)主界面界面設(shè)計如圖3.2所示。
圖4.2 主界面設(shè)計
（2）選擇菜單“文件”中的“新畫面”，建立一個新畫面，命名為“電熱爐數(shù)學(xué)模型”如圖4.2所示。
圖4.2 電熱爐數(shù)學(xué)模型圖
- 選擇菜單“文件”中的“新畫面”，建立一個新畫面，命名為“PID溫度控制原理圖”如圖4.3所示。
圖4.3 PID溫度控制原理圖
4.3 變量設(shè)置 打開工程瀏覽器，點擊“數(shù)據(jù)詞典”，再點擊“新建”建立“設(shè)定溫度”、“當(dāng)前溫度”、“P”、“I”、 “D”、“輸出”等變量。其中變量類型和寄存器是最關(guān)鍵的，在組態(tài)王和下位機之間傳輸?shù)淖兞慷际荌/O類型的，只在組態(tài)王內(nèi)部需要的是內(nèi)存型的。寄存器和數(shù)據(jù)類型要與程序中一致，否則組態(tài)王就不能起到監(jiān)控作用了。比如“設(shè)定溫度”的寄存器為AI,數(shù)據(jù)類型為float�！爱�(dāng)前溫度”的寄存器為AO,數(shù)據(jù)類型為float。變量設(shè)置見圖4.4所示。 
圖4.4 變量設(shè)置 4.4 動畫連接 打開主界面，雙擊需要設(shè)定值，出現(xiàn)如圖 4.5 所示的動畫連接畫 面。在模擬值輸如左邊打鉤，出現(xiàn)模擬值輸入連接畫面。點擊表達式框右邊的問號，選擇變量 。輸出格式中設(shè)置合適整數(shù)位數(shù)和小數(shù)，顯示格式設(shè)置為十進制，最后點擊“確定” 。 動畫連接見圖4.5所示。 
圖4.5 動畫連接
總結(jié) 從本次設(shè)計選題，查閱資料，設(shè)計題目，完成設(shè)計以及論文的撰寫用了兩周多的時間。這是一次難得的實踐機會，通過本次課程設(shè)計，我們對工業(yè)控制控了解進一步加深。 本次設(shè)計研究的是溫度控制，采用PID算法控制，經(jīng)過運行結(jié)果分析得到的PID控制規(guī)律為：P越大，被控量上升速度變快，穩(wěn)態(tài)誤差減小，但是超調(diào)量增大，震蕩次數(shù)增加，調(diào)節(jié)時間增長，動態(tài)性能變壞。增益過大還會使閉環(huán)控制不穩(wěn)定，反之亦然。積分系數(shù)I增大，減小了穩(wěn)態(tài)誤差，提高了控制精度，在純比例控制的基礎(chǔ)上增加積分控制，被控量最終等于設(shè)定值，穩(wěn)態(tài)誤差會被消除。但I過大時會導(dǎo)致：系統(tǒng)動態(tài)性能變差，超調(diào)量變大。如果I過小，則會導(dǎo)致消除誤差的速度非常慢。微分控制系數(shù)D有超前和預(yù)測作用，在溫度尚未超過穩(wěn)態(tài)值之前，根據(jù)被控量變化的趨勢，微分系數(shù)D就能提前采取措施，減小超調(diào)量。適當(dāng)?shù)奈⒎挚刂谱饔�，可以使超調(diào)量減小，調(diào)節(jié)時間縮短，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。增大D的值以后，系統(tǒng)超調(diào)量變小，震蕩周期縮短，震蕩幅度減小。但當(dāng)D過大時，會使超調(diào)量變大，響應(yīng)曲線變化遲緩。
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