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    PID參數(shù)調(diào)節(jié)方法與設(shè)置

    2016-11-11 09:05:11  來源:多欽儀表
    PID控制器參數(shù)整定的一般方法:

    PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數(shù)整定的方法很多,概括起來有兩大類:

      一是理論計算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,經(jīng)過理論計算確定控制器參數(shù)。這種方法所得到的計算數(shù)據(jù)未必可以直接用,還必須通過工程實際進(jìn)行調(diào)整和修改;

      二是工程整定方法,它主要依賴工程經(jīng)驗,直接在控制系統(tǒng)的試驗中進(jìn)行,且方法簡單、易于掌握,在工程實際中被廣泛采用。PID控制器參數(shù)的工程整定方法,主要有臨界比例法、反應(yīng)曲線法和衰減法。三種方法各有其特點,其共同點都是通過試驗,然后按照工程經(jīng)驗公式對控制器參數(shù)進(jìn)行整定。但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù),都需要在實際運(yùn)行中進(jìn)行*后調(diào)整與完善。

      現(xiàn)在一般采用的是臨界比例法。利用該方法進(jìn)行PID控制器參數(shù)的整定步驟如下:(1)首先預(yù)選擇一個足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作;(2)僅加入比例控制環(huán)節(jié),直到系統(tǒng)對輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩,記下這時的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期;(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數(shù)。

    PID參數(shù)的設(shè)定:是靠經(jīng)驗及工藝的熟悉,參考測量值跟蹤與設(shè)定值曲線,從而調(diào)整P、I、D的大小。

      

    PID控制器參數(shù)怎樣調(diào)整*佳

     。1)整定比例控制

      將比例控制作用由小變到大,觀察各次響應(yīng),直至得到反應(yīng)快、超調(diào)小的響應(yīng)曲線。

     。2)整定積分環(huán)節(jié)

      若在比例控制下穩(wěn)態(tài)誤差不能滿足要求,需加入積分控制。

      先將步驟(1)中選擇的比例系數(shù)減小為原來的5080%,再將積分時間置一個較大值,觀測響應(yīng)曲線。然后減小積分時間,加大積分作用,并相應(yīng)調(diào)整比例系數(shù),反復(fù)試湊至得到較滿意的響應(yīng),確定比例和積分的參數(shù)。

      (3)整定微分環(huán)節(jié)

      若經(jīng)過步驟(2),PI控制只能消除穩(wěn)態(tài)誤差,而動態(tài)過程不能令人滿意,則應(yīng)加入微分控制,構(gòu)成PID控制。先置微分時間TD=0,逐漸加大TD,同時相應(yīng)地改變比例系數(shù)和積分時間,反復(fù)試湊至獲得滿意的控制效果和PID控制參數(shù)。
     

    PID控制器書上的常用口訣:

      參數(shù)整定找*佳,從小到大順序查;

      先是比例后積分,*后再把微分加;

      曲線振蕩很頻繁,比例度盤要放大;

      曲線漂浮繞大灣,比例度盤往小扳;

      曲線偏離回復(fù)慢,積分時間往下降;

      曲線波動周期長,積分時間再加長;

      曲線振蕩頻率快,先把微分降下來;

      動差大來波動慢。微分時間應(yīng)加長;

      理想曲線兩個波,前高后低41;

      一看二調(diào)多分析,調(diào)節(jié)質(zhì)量不會低。

      個人認(rèn)為PID控制器參數(shù)的設(shè)置的大小,一方面是要根據(jù)控制對象的具體情況而定;另一方面是經(jīng)驗。P是解決幅值震蕩,P大了會出現(xiàn)幅值震蕩的幅度大,但震蕩頻率小,系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定時間長;I是解決動作響應(yīng)的速度快慢的,I大了響應(yīng)速度慢,反之則快;D是消除靜態(tài)誤差的,一般D設(shè)置都比較小,而且對系統(tǒng)影響比較小。


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    王朝霞
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