A. 什么是PID控制在PID控制中，请分析比例系数、积分系数和微分系数对控制性能的影响
如何实现PID控制
在一些系统中，需要进行PID控制，如一些板卡采集系统，甚至在一些DCS和PLC的系统中有时要扩充系统的PID控制回路，而由于系统硬件和回路的限制需要在计算机上增加PID控制回路。在紫金桥系统中，实时数据库提供了PID控制点可以满足PID控制的需要。
进入到实时数据库组态，新建点时选择PID控制点。紫金桥提供的PID控制可以提供理想微分、微分先行、实际微分等多种控制方式。
进行PID控制时，可以把PID的PV连接在实际的测量值上，OP连接在PID实际的输出值上。这样，在实时数据库运行时，就可以自动对其进行PID控制。
PID参数的调整：
在PID参数进行整定时如果能够有理论的方法确定PID参数当然是最理想的方法，但是在实际的应用中，更多的是通过凑试法来确定PID的参数。
增大比例系数P一般将加快系统的响应，在有静差的情况下有利于减小静差，但是过大的比例系数会使系统有比较大的超调，并产生振荡，使稳定性变坏。
增大积分时间I有利于减小超调，减小振荡，使系统的稳定性增加，但是系统静差消除时间变长。
增大微分时间D有利于加快系统的响应速度，使系统超调量减小，稳定性增加，但系统对扰动的抑制能力减弱。
在凑试时，可参考以上参数对系统控制过程的影响趋势，对参数调整实行先比例、后积分，再微分的整定步骤。
首先整定比例部分。将比例参数由小变大，并观察相应的系统响应，直至得到反应快、超调小的响应曲线。如果系统没有静差或静差已经小到允许范围内，并且对响应曲线已经满意，则只需要比例调节器即可。
如果在比例调节的基础上系统的静差不能满足设计要求，则必须加入积分环节。在整定时先将积分时间设定到一个比较大的值，然后将已经调节好的比例系数略为缩小(一般缩小为原值的0.8)，然后减小积分时间，使得系统在保持良好动态性能的情况下，静差得到消除。在此过程中，可根据系统的响应曲线的好坏反复改变比例系数和积分时间，以期得到满意的控制过程和整定参数。
如果在上述调整过程中对系统的动态过程反复调整还不能得到满意的结果，则可以加入微分环节。首先把微分时间D设置为0，在上述基础上逐渐增加微分时间，同时相应的改变比例系数和积分时间，逐步凑试，直至得到满意的调节效果。
PID控制回路的运行：
在PID控制回路投入运行时，首先可以把它设置在手动状态下，这时设定值会自动跟踪测量值，当系统达到一个相对稳定的状态后，再把它切换到自动状态下，这样可以避免系统频繁动作而导致系统不稳定。
复杂回路的控制：
前馈控制系统：
通常的反馈控制系统中，对干扰造成一定后果，才能反馈过来产生抑制干扰的控制作用，因而产生滞后控制的不良后果。为了克服这种滞后的不良控制，用计算机接受干扰信号后，在还没有产生后果之前插入一个前馈控制作用，使其刚好在干扰点上完全抵消干扰对控制变量的影响,因而又得名为扰动补偿控制。
在紫金桥的控制系统中，可以把前馈控制计算的结果作为PID控制的输出补偿量OCV，并采用加补偿，这样就形成了一个前馈控制系统了。
纯延迟补偿控制：
在实际的控制过程中，由于执行机构和测量装置的延迟，系统有可能是一个纯滞后过程，如对于温度的控制其延迟时间可能多达10多分钟。这种滞后性质常引起被控对象产生超调或振荡，造成系统不容易达到稳定过程。因此，可以在控制过程中并联一个补偿环节，用来补偿被控制对象中的滞后部分，这样可以使系统快速达到稳定过程。
纯滞后控制系统是把滞后补偿的结果作为PID控制器的输入补偿量ICV，并作为输入补偿的减补偿。这样就构成了一个纯滞后的SMITH预测控制回路。
B. 请问APS-C单反相机的全画幅比例系数是什么意思请详解
对于APS-C画幅的数码单反相机来说，它们所采用的图像传感器面积大小为16mm×24mm（尼康），而全画幅图像传感器的面积大小为24mm×36mm，那么焦距延长的倍率就等于36/24=1.5，1.5这就是APS-C画幅的比例系数。
C. 工业相机对视觉进行了标定后,在调整焦距后对标定精度有影响吗
只是调整镜头焦距的话，相机位置没有移动，对于精度影响可以忽略的，因为镜头的焦距调整有限，工作距离可能就变化1~2mm，这个距离对于视野影响不大
D. 影响工业相机拍摄范围的因素有哪些是镜头角度还是传感器尺寸
假设传感器尺寸为a*b，对角线长为c=sqrt（a*a+b*b），工业相机镜头焦距为f，那么以对角线作为计算视场的标准，则全视场大小=2*arctan(0.5*c/f)（其中arctan是反正切函数）。
所以，焦距f和传感器尺寸共同决定了拍摄视场范围。
要想增大工业相机拍摄范围，减小镜头焦距f或者采用大面阵传感器！
E. 自动化问题，在pld控制系统中有比例度，比例带还有比例系数其含义一样吗
比例度又称比例带：调节阀开度的百分比与被调量偏差变化的百分比的比值
比例系数影响响应速度，比例系数越大，响应速度越大，严重时使系统不稳定
F. 工业相机怎么调试的时候只见白色光圈,看不到图像
白平衡是工业相机的重要参数，它直接影响重现图像的彩色效果，工业相机的白平衡参数设置不合时，重现图像就会出现偏色现象，特别是会使原本不带色彩的图像也有了颜色。可以通过手动调节白平衡的参数也可以使用软件图像处理算法来自动调节这些参数。工业相机详细情况可以关注Regem Marr 研祥金码官方微信平台，第一时间掌握各种行业资讯，也可以即时互动，获得更多专业知识和问题解答。
选择手动调整图像RGB增益的颜色，一次性白平衡和区域白平衡时要将自动白平衡关掉；选择手动调整图像RGB增益的颜色，一次性白平衡和区域白平衡时请关闭降噪和3D降噪功能以及选择手动曝光模式；选择一次性白平衡时需对着全白地方白色要均匀并充满整个图像画面；当使用一次白平衡在矫正图像颜色时，需要使之生效后才可移动产品；使用区域白平衡时，当截取一部分图像在矫正的过程中，请不要移动产品和改变所拍摄的画面；在每次相机更换镜头或在显微镜下更换物镜时，请重新进行矫正。
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G. 光圈值为什么是个比例系数焦距对进光量有什么影响
光圈的定义在牛舍，啊不，纽摄中讲的很清楚，镜头的焦距/光圈叶片的直径即为光圈值，这样的好处只有一点，不同镜头不同焦距情况下，当设定的光圈值相同的时候，进光量是相同的。不信您可以尝试一下，50mm的镜头光圈设定到f2的时候和100mm的镜头光圈设定到f2的时候虽然对应的光圈直径不同，但是得到的照片亮度是相同的。
这也就是EV值对应表适用于所有镜头的原因。
同时，光圈数值增大一挡，从1.0变为1.4（就是根号2），代表直径缩小1.4倍，也就是面积缩小一倍，通光量减少一倍。
那么反过来仔细考虑一下，根据上面叙述的定义，50的镜头f2时候光圈口径是25mm，100的镜头f2的时候可是有50mm啊，为什么通光量还是一样呢？good question，这就涉及到您的第二个问题了。
焦距越大的镜头，镜桶越长，引起的光损耗就越大，同时因为长焦镜头的视角很小，所能够对应的取景范围也很小，那么必然导致进入镜头的被摄物体反射光线减少，也就是进光量的减少。所以说长焦镜头都会很粗很重，一个原因就是要保证最大光圈下镜头的可用性，要不，给您整个500mm f11的镜头，是轻了，细了，便宜了，从取景框里看一片漆黑，大太阳底下拍个人还要用聚光灯给您补光，这样的镜头就算白送，您会用么？当然这种情况是夸张了，500 f11的镜头是有的，折返就是，只卖1k出头，明白了吧，便宜货有它的便宜的地方。
n家有一款100的手动镜头，好像最大光圈是1.4，当时装在fm3机身上，我从取景框看的时候，感觉又大又明亮，第一感觉就是……靠，我是换了眼睛了吧。再从自己的单反上看的时候，黑吗咕咚的，真的想把自己的相机扔了……
个人觉得镜头光圈值的定义简直就是巧夺天工，非常的方便，非常轻松的解决了不同镜头焦距导致的光损耗不同的问题。
H. pid的比例系数怎么来的
先对PID这三个系数的含义进行简单扫盲，。同时也防止自己遗忘。P是比例系数，I是积分系数、D是微分系数。下面对PID这三个系数进行详细说明。
1.比例系数P就是用在穿过（0,0）这个坐标点直线的放大倍数k，k越大，直线的斜率越大，所以是用在y = k * x中的，其中的k就是比例系数p，大家都简称为kp，所以就变成了y = Kp * x。
x就是当前值currentValue和目标值totalValue的差值，简称误差err，则err = currentValue - totalValue。y就是执行器对应的输出值U，所以执行器对应的输出值U = Kp * ( currentValue - totalValue ) 。
所以，如果说是使用比例进行调节。
则当前第1次调节时执行器对应的输出值为U1 = Kp * ( curentValue1 - totalValue1 )。
第2次调节时执行器对应的输出值为U2 = Kp * ( currentValue2 - totalValue2 )。
这就是比例系数P的应用，也就是大家说的比例调节。比例调节就是根据当前的值与目标值的差值，乘以了一个Kp的系数，来得到一个输出值，这输出值直接影响了下次当前值的变化。如果只有比例调节的话，系统会震荡的比较厉害。比如你的汽车现在运行的速度是60km/h，现在你想通过你的执行器去控制这个汽车达到恒定的50km/h，如果你只用kp进行比例调节话。U = Kp * ( 60 - 50 )，假设Kp取值为1，此时得到U执行器的输出值是10，结果当你执行器输出后，发现汽车一下变成了35Km/h，此时U2 = Kp * （35 - 50）,此时得到U执行器的输出值是-15，结果当你执行器输出后，发现汽车变成了55Km/h，由于惯性和不可预知的误差因素，你的汽车始终无法达到恒定的50km/h。始终在晃动，相信如果你在车上，你一定吐的很厉害。所以光有比例系数进行调节，在有些场合是没有办法将系统调稳定的。所以可以为了减缓震荡的厉害，则会结合使用比例P和微分D。
2.微分系数D，微分，实际上是对误差进行微分。加入误差1是err(1)。误差2是err(2)。则误差err的微分是 (err2 - err1)。乘上微分系数D，大家叫做KD，则当执行器第1次调节后有了第1次的误差，第2次调节后有了第2次的误差，则结合P系数。就有了PD结合，根据每次调节时，误差的值的经验推算，你就能选取出D的系数。假如误差是越来越小的，那么微分后肯定是一个负值。负值在乘以了一个D系数 加上了比例调节的值后肯定值要比单纯使用比例调节的值要小，所以就启到了阻尼的作用。有了阻尼的作用就会使得系统区域稳定。PD结合的公式经过上面的分析后为
U(t) = Kp * err(t) + Kd * derr(t)/dt
3.积分系数I，积分，实际上是对误差的积分，也就是误差的无限和。
以热水为例。假如有个人把我们的加热装置带到了非常冷的地方，开始烧水了。需要烧到50℃。在P的作用下，水温慢慢升高。直到升高到45℃时，天气太冷，水散热的速度，和P控制的加热的速度相等了。
I. 工业相机的光源选择依据是什么
一个完整的机器视觉系统包括：工业相机、光源、图像采集卡、图像采集软件等。
告诉大家如何选择合适的机器视觉光源呢？要注意一下几点：
1、亮度：在两种光源中选择时，最佳的选择是更亮的那个。
当光源不够亮时，可能有三种不好的情况会出现。
第一，工业相机的信噪比不够；由于光源的亮度不够，图像的对比度必然不够，在图像上出现噪声的可能性也随即增大。
第二，光源的亮度不够，必然要加大光圈，从而减小了景深。
第三，当光源的亮度不够的时候，自然光等随机光对系统的影响会最大。
2、光源均匀性：不均匀的光会造成不均匀的反射。均匀关系到三个方面。
第一，对于视野，在摄像头视野范围部分应该是均匀的。简单的说，图像中暗的区域就是缺少反射光，而亮点就是此处反射太强了。
第二，不均匀的光会使视野范围内部分区域的光比其他区域多。从而造成物体表面反射不均匀（假设物体表面的对光的反射是相同的）。
第三，均匀的光源会补偿物体表面的角度变化，即使物体表面的几何形状不同，光源在各部分的反射也是均匀的。
3、光谱特征：光源的颜色及测量物体表面的颜色决定了反射到摄像头的光能的大小及波长。
白光或某种特殊的光谱在提取其他颜色的特征信息时可能使比较重要的因素。当分析多颜色特征的时候，选择光源的时候，色温是一个比较重要的因素。
4、寿命特性：光源一般需要持续使用。为使图像处理保持一致的精确，视觉系统必须保证长时间获得稳定一致的图像。
5、对比度：对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特征的区分。
对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。
J. 工业相机的性能参数主要有哪些
工业相机的性能参数很多，主要的参数有以下这些，仅供参考：
.分辨率：是指相机面阵传感器相敏面上的像素分布，直接影响拍摄的清晰度
.帧率：指相机1秒钟拍摄的相片数，拍摄高速运动的物体时，帧率高低对拍摄效果影响很大
.传感器型号：主要是CCD和CMOS两种，这两种传感器各有利弊，但是CMOS将是市场主流
.像元尺寸：即单个像素的大小，像元尺寸越大，相机感光的灵敏度越高
.相机接口：工业相机的接口分很多种，用的最多的有Cameralink、Coaxpress和USB3.0等。其中，在数据传输速度上Coaxpress相比其他接口更胜一筹