确定控制器参数
PID控制器设计及其参数整定

一、绪论PID 参数的整定就是合理的选取PID 三个参数。
从系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态误差等方面考虑问题,三参数作用如下:比例调节作用:成比例地反映系统的偏差信号,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生与其成比例的调节作用,以减小偏差。
随着P K 增大,系统的响应速度加快,系统的稳态误差减小,调节应精度越高,但是系统容易产生超调,并且加大P K 只能减小稳态误差,却不能消除稳态误差。
比例调节的显著特点是有差调节。
积分调节作用:消除系统的稳态误差,提高系统的误差度。
积分作用的强弱取决于积分时间常数i T ,i T 越小,积分速度越快,积分作用就越强,系统震荡次数较多。
当然i T 也不能过小。
积分调节的特点是误差调节。
微分调节作用:微分作用参数d T 的作用是改善系统的动态性能,在d T 选择合适情况下,可以减小超调,减小调节时间,允许加大比例控制,使稳态误差减小,提高控制精度。
因此,可以改善系统的动态性能,得到比较满意的过渡过程。
微分作用特点是不能单独使用,通常与另外两种调节规律相结合组成PD 或PID 控制器。
二、设计内容1. 设计P 控制器控制器为P 控制器时,改变比例系数p K 大小。
P 控制器的传递函数为:()P P K s G =,改变比例系数p K 大小,得到系统的阶跃响应曲线当K=1时,P当K=10时,PK=50时,当P当P K =100时,p K 超调量σ% 峰值时间p T 上升时间r T 稳定时间s T 稳态误差ss e 1 49.8044 0.5582 0.2702 3.7870 0.9615 10 56.5638 0.5809 0.1229 3.6983 0.7143 50 66.4205 0.3317 0.1689 3.6652 0.3333 10070.71480.25060.07443.64100.2002仿真结果表明:随着P K 值的增大,系统响应超调量加大,动作灵敏,系统的响应速度加快。
PID控制器的参数整定

PID控制器的参数整定PID控制器是一种常用的闭环控制器,可以根据系统的输入和输出之间的误差来调整控制器的参数,从而实现对系统的稳定控制。
PID控制器的参数整定是指确定控制器的比例系数Kp、积分时间Ti和微分时间Td的过程。
下面将详细介绍PID控制器的参数整定方法和相关的考虑因素。
一、参数整定方法:1.经验整定法:根据经验将控制器的参数进行初步设定。
经验整定法通常通过试验或先验知识来确定参数,根据具体的应用场景不断调整,以达到较好的控制效果。
该方法常用与简单的控制系统或者无法获得系统数学模型的情况下。
2. Ziegler-Nichols整定法:Ziegler-Nichols整定法是一种基于试验的整定方法。
该方法首先暂时关闭积分和微分控制,只调整比例控制系数Kp,使系统达到临界稳定状态。
然后测量临界增益Ku和临界周期Pu,根据不同类型的控制系统(比例型、积分型和微分型),采用不同的参数整定公式确定Kp、Ti和Td的初始值,再根据系统的实际响应实时调整。
3. Ziegler-Nichols改进整定法(Chien-Hrones-Reswich法):该方法是对Ziegler-Nichols整定法的改进,可以更精确地测定控制器参数。
该方法同样通过测量系统的临界增益Ku和临界周期Pu,但是对参数的计算公式进行了修正,提高了参数整定的准确性。
4. 极点配置法(Pole Placement):极点配置法是一种基于系统数学模型的整定方法。
通过分析系统的传递函数,确定控制器的极点位置,从而使系统的闭环响应满足所需的性能指标。
该方法需要对系统的数学模型有较详细的了解,适用于相对复杂的控制系统。
5.自整定法:自整定法是一种自动寻优的整定方法,常用于智能控制器中。
该方法通过观察系统的动态性能,通过迭代寻找最优的参数组合。
自整定法通常采用优化算法(如遗传算法、粒子群算法等)来最优参数,在一定的性能和收敛速度之间进行权衡。
二、参数整定的考虑因素:1.系统的稳定性:控制器的参数整定应确保系统的闭环响应稳定。
ziegler-nichols整定法参数求解

ziegler-nichols整定法参数求解使用Ziegler-Nichols整定法的目的是确定控制器的参数,以达到系统稳定并能快速响应外部变化的要求。
该方法是描述性整定方法中最为简单和常用的一种方法。
在本文中,我们将一步一步回答有关Ziegler-Nichols 整定法参数求解的问题。
第一步:系统识别首先,我们需要识别被控对象的动态特性。
这可以通过施加一个阶跃输入信号(例如单位阶跃函数)来实现。
记录输出信号的响应,并使用数据分析工具来确定系统的传递函数。
传递函数通常被表示为开环传递函数(OLTF)。
第二步:确定临界增益(Critical Gain)接下来,我们要找到系统的临界增益。
这是指当控制系统的增益达到一定水平时,系统开始发生震荡或振荡的状态。
在Ziegler-Nichols整定法中,我们观察系统的震荡频率,并记录下来。
然后,我们通过调整控制器增益来寻找临界增益。
临界增益通常被表示为K_u。
第三步:计算比例增益(Proportional Gain)在Ziegler-Nichols整定法中,比例增益(K_p)是通过临界增益的一种推导公式来确定的。
具体而言,当控制器增益为临界增益的一半时,我们可以得到比例增益。
即:K_p = 0.5 * K_u。
第四步:计算积分时间(Integral Time)积分时间(T_i)也可以通过临界增益的一种公式来计算。
在Ziegler-Nichols整定法中,T_i等于临界增益的L型曲线与水平轴交点之间的时间。
通常,我们可以通过观察系统的动态响应曲线来估计这个时间。
第五步:计算微分时间(Derivative Time)微分时间(T_d)同样可以通过临界增益的一个公式来计算。
在Ziegler-Nichols整定法中,T_d等于临界增益的L型曲线达到最大值时所对应的时间。
与积分时间一样,我们可以通过观察系统的动态响应曲线来估计这个时间。
第六步:测试和修正一旦我们确定了比例增益、积分时间和微分时间,我们可以将它们应用于控制器,并对系统进行测试和调整。
ZN法整定PID参数

ZN法整定PID参数PID控制器是一种广泛应用于控制系统中的反馈控制器。
它由比例(P)、积分(I)和微分(D)三个部分组成,用于校正系统输出与期望输入之间的误差。
PID参数的调整对于系统的性能和稳定性非常关键。
下面将介绍一种常用的ZN法来整定PID参数。
ZN法是PID参数整定中最经典和最简单的方法之一、ZN法通过对系统进行阶跃响应实验,根据实验数据来计算PID参数的初值。
首先,我们需要将控制系统一定的设定点值。
设定一个合适的目标值,然后将控制器设置为纯比例控制器(I和D参数设置为零)。
这是因为纯比例控制器在响应较小误差时最具特征,易于实验和参数调整。
然后,观察系统的输出响应曲线。
根据曲线特征,确定曲线上的两个重要点:曲线开始出现突变的时间(即曲线的起始点)和曲线达到稳定值的时间(即曲线的终止点)。
然后,计算系统的增益(Ku)和周期(Tu)。
系统的增益(Ku)可以通过观察曲线的倾斜程度来估计。
曲线开始出现突变的时间对应于曲线上的临界点。
根据曲线的斜率,确定这个临界点对应的输出值(Yc)。
接下来,计算系统的周期(Tu)。
周期是曲线的一个完整振荡所需的时间。
通过找到一对相邻的波峰或波谷,计算它们的时间差来获得周期。
有了增益(Ku)和周期(Tu)的数据,我们可以根据ZN法的公式来确定P、I和D的初值。
比例参数(Kp)可以根据公式Kp=0.6*Ku计算得出。
积分时间(Ti)可以通过公式Ti=0.5*Tu计算得出。
微分时间(Td)可以通过公式Td=0.125*Tu计算得出。
ZN法获得的PID参数通常是初值,需要进一步的调整和优化。
这可以通过实验和实际应用中的调整来完成。
通常,I和D参数的调整相对Kp 来说较为困难,需要根据系统的实际需求和性能进行微调。
总结起来,ZN法是一种简单且直观的方法来整定PID参数。
通过对系统进行阶跃响应实验,计算出增益(Ku)和周期(Tu),然后根据公式计算PID参数的初值。
然后根据实际情况进行微调和优化。
控制器的参数设置说明书

控制器的参数设置说明书本说明书适用于控制器的参数设置,可帮助操作人员更好地构建控制系统。
本文将详细介绍控制器的各项参数及其设置方法,以及可能出现的问题及解决方法。
请在使用控制器前仔细阅读本文,并按照说明进行相关操作。
1.控制器基本参数设置1.1 额定电压:该参数需根据使用环境的电压要求进行设置。
在设置时,应注意控制器的电压范围,以免过高或过低的电压损坏设备。
1.2 额定电流:该参数需根据控制器对负载的要求进行设置。
在设置时,应注意电流范围,以免对设备造成损害。
1.3 输出频率:该参数决定控制器输出波形的频率。
应根据实际需求进行设置。
在设置时,注意输出频率对设备运行的影响。
1.4 转速控制:该参数决定控制器对电机的实际扭矩控制。
在设置时,应注意根据电机额定转速进行设置,并根据实际负载情况进行调整。
2.控制器高级参数设置2.1 控制模式:该参数决定控制器工作方式。
可设置为闭环控制或开环控制。
在设置时,应根据设备运行情况、反馈控制要求来决定。
2.2 限流设置:该参数决定控制器限制电机电流的范围。
在设置时,应确保限流范围可以满足控制要求,并避免对设备产生不必要的负担。
2.3 过流保护:该参数决定控制器在输出电流超过额定电流时的保护方式。
应定时检查该参数的设置,以确保在过流时能及时切断电流,避免对设备造成不可逆的损失。
2.4 温度保护:该参数决定控制器在温度过高时的保护方式。
应根据设备使用环境的温度要求进行调整,以确保设备在高温下正常运行,并避免过度损坏。
3.常见问题与解决方法3.1 输出频率不稳定:可能是电压不稳定、负载变化或者输出的PWM波形失调等原因造成。
应逐一排查原因,解决问题。
3.2 过流保护功能失效:可能是设置错误、控制器故障等原因造成。
应检查设置是否正确、故障并及时更换控制器。
3.3 温度过高:可能是控制器过载、散热不良等原因造成。
应考虑加装散热装置、更换过载能力更强的控制器等方法加以解决。
PID控制器的参数整定(经验总结)

PID控制器的参数整定(1)PID是比例,积分,微分的缩写.比例调节作用:是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。
比例作用大,可以加快调节,减少误差,但是过大的比例,使系统的稳定性下降,甚至造成系统的不稳定。
积分调节作用:是使系统消除稳态误差,提高无差度。
因为有误差,积分调节就进行,直至无差,积分调节停止,积分调节输出一常值。
积分作用的强弱取决与积分时间常数Ti,Ti越小,积分作用就越强。
反之Ti大,则积分作用弱,加入积分调节可使系统稳定性下降,动态响应变慢。
积分作用常与另两种调节规律结合,组成PI调节器或PID调节器。
微分调节作用:微分作用反映系统偏差信号的变化率,具有预见性,能预见偏差变化的趋势,因此能产生超前的控制作用,在偏差还没有形成之前,已被微分调节作用消除。
因此,可以改善系统的动态性能。
在微分时间选择合适情况下,可以减少超调,减少调节时间。
微分作用对噪声干扰有放大作用,因此过强的加微分调节,对系统抗干扰不利。
此外,微分反应的是变化率,而当输入没有变化时,微分作用输出为零。
微分作用不能单独使用,需要与另外两种调节规律相结合,组成PD或PID控制器。
(2) PID具体调节方法①方法一确定控制器参数数字PID控制器控制参数的选择,可按连续-时间PID参数整定方法进行。
在选择数字PID参数之前,首先应该确定控制器结构。
对允许有静差(或稳态误差)的系统,可以适当选择P或PD控制器,使稳态误差在允许的范围内。
对必须消除稳态误差的系统,应选择包含积分控制的PI或PID控制器。
一般来说,PI、PID和P控制器应用较多。
对于有滞后的对象,往往都加入微分控制。
选择参数控制器结构确定后,即可开始选择参数。
参数的选择,要根据受控对象的具体特性和对控制系统的性能要求进行。
工程上,一般要求整个闭环系统是稳定的,对给定量的变化能迅速响应并平滑跟踪,超调量小;在不同干扰作用下,能保证被控量在给定值;当环境参数发生变化时,整个系统能保持稳定,等等。
离散控制系统中的控制器设计与调整

离散控制系统中的控制器设计与调整离散控制系统是一种常见的控制方式,广泛应用于各个领域。
在离散控制系统中,控制器的设计和调整起着至关重要的作用。
本文将探讨离散控制系统中控制器设计和调整的方法与技巧。
一、控制器的设计在离散控制系统中,控制器的设计是系统稳定和响应性能的关键。
控制器的设计过程包括两个主要方面:选择合适的控制策略和确定控制器的参数。
1.1 控制策略的选择离散控制系统中常用的控制策略包括比例控制、积分控制和微分控制。
比例控制是一种简单而常用的控制策略,它的输出与误差成正比,但未考虑误差的变化趋势。
积分控制是通过积分误差来调整控制器的输出,可以消除系统的常态偏差。
微分控制则是通过对误差的微分来调整控制器的输出,可以提高系统的响应速度。
在控制策略的选择上,需要根据实际应用场景和系统要求进行具体分析。
比如在需要消除常态误差的场景中,可以选择积分控制策略;而在需要快速响应的场景中,可以选择微分控制策略。
1.2 控制器参数的确定控制器的参数决定了系统的性能和稳定性。
常见的控制器参数包括比例增益、积分时间和微分时间等。
这些参数可以通过试错法、经验法或者优化算法来确定。
试错法是一种简单直观的方法,通过不断调整参数并观察系统响应,找到最佳的参数组合。
经验法则是基于实际经验的方法,根据系统特性和性能要求选择合适的参数范围。
优化算法则是通过数学模型和计算方法,寻找系统性能的最优解。
二、控制器的调整控制器的调整是为了优化系统的性能和稳定性。
在实际应用中,常常需要根据系统动态变化或者改进要求对控制器进行调整。
2.1 系统动态特性分析在进行控制器调整之前,需要先对系统的动态特性进行分析。
动态特性包括系统的稳定性、响应速度和阻尼性等。
通过分析系统的动态特性,可以确定调整控制器的目标和方向。
2.2 控制器参数的调整控制器参数的调整可以通过手动调整或者自适应调整等方法实现。
手动调整是一种基于经验和观察的方法,通过调整参数并观察系统响应来达到优化控制效果。
控制器参数的工程整定方法

控制器参数的工程整定方法1. 控制器参数整定的概述控制器参数的工程整定方法是指在控制系统中,根据系统的性质和要求,对控制器的参数进行调整和优化的过程。
控制器参数的合理整定可以使系统快速响应、稳定运行,并能够在各种工况下保持良好的控制性能。
2. 控制器参数整定的基本原则在对控制器参数进行整定时,需要遵循以下基本原则:2.1 根据系统性质选择合适的控制器类型不同的系统性质适合不同类型的控制器。
常见的控制器类型包括比例(P)控制器、积分(I)控制器和微分(D)控制器,以及它们的组合PID控制器。
根据系统的特性选择合适的控制器类型是整定参数的前提。
2.2 优先保证系统的稳定性控制器参数的整定首要目标是使系统保持稳定运行。
在整定过程中,应当设置适当的控制增益、积分时间和微分时间,使得系统的闭环响应稳定,不出现振荡和不稳定的情况。
2.3 平衡系统的快速响应和抗干扰能力控制器参数的整定需要权衡系统的快速响应和抗干扰能力。
通常情况下,较大的控制增益可以使系统更快地响应,但也容易引起系统振荡;较小的控制增益可以减小振荡的幅度,但也导致系统响应速度变慢。
2.4 考虑系统的鲁棒性控制器参数整定还需要考虑系统的鲁棒性。
系统在面对参数变化、模型误差和外部干扰时能否保持良好的控制性能。
对于具有较大不确定性的系统,需要采取相对较保守的参数整定策略,以提高系统的鲁棒性。
3. 控制器参数整定的方法3.1 经验整定法经验整定法是基于经验和实践得出的一种参数整定方法。
根据不同的系统性质和要求,经验整定法提供了一些启发式的规则和经验公式,可帮助工程师快速获得合适的控制器参数。
经验整定法的优点是简单易用,但适用于特定场景下。
3.2 频域分析法频域分析法是通过对系统进行频率特性分析,采用Bode图等方法来辨识系统模型,进而进行控制器参数整定的方法。
该方法通常需要求取系统的开环传递函数,并通过频率响应曲线分析系统的稳定性、幅频特性和相频特性,进而确定控制器参数。
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确定控制器参数数字PID控制器控制参数的选择,可按连续-时间PID参数整定方法进行。
PID控制器的参数整定,可以不依赖于受控对象的数学模型。
工程上,PID控制器的参数常常是通过实验来确定,通过试凑,或者通过实验经验公式来确定。
常用的方法,采样周期选择,实验凑试法实验凑试法是通过闭环运行或模拟,观察系统的响应曲线,然后根据各参数对系统的影响,反复凑试参数,直至出现满意的响应,从而确定PID控制参数。
整定步骤实验凑试法的整定步骤为"先比例,再积分,最后微分"。
(1)整定比例控制将比例控制作用由小变到大,观察各次响应,直至得到反应快、超调小的响应曲线。
(2)整定积分环节若在比例控制下稳态误差不能满足要求,需加入积分控制。
先将步骤(1)中选择的比例系数减小为原来的50~80%,再将积分时间置一个较大值,观测响应曲线。
然后减小积分时间,加大积分作用,并相应调整比例系数,反复试凑至得到较满意的响应,确定比例和积分的参数。
(3)整定微分环节若经过步骤(2),PI控制只能消除稳态误差,而动态过程不能令人满意,则应加入微分控制,构成PID控制。
先置微分时间TD=0,逐渐加大TD,同时相应地改变比例系数和积分时间,反复试凑至获得满意的控制效果和PID控制参数。
实验经验法扩充临界比例度法实验经验法调整PID参数的方法中较常用的是扩充临界比例度法,其最大的优点是,参数的整定不依赖受控对象的数学模型,直接在现场整定、简单易行。
扩充比例度法适用于有自平衡特性的受控对象,是对连续-时间PID控制器参数整定的临界比例度法的扩充。
整定步骤扩充比例度法整定数字PID控制器参数的步骤是:(1)预选择一个足够短的采样周期TS。
一般说TS应小于受控对象纯延迟时间的十分之一。
(2)用选定的TS使系统工作。
这时去掉积分作用和微分作用,将控制选择为纯比例控制器,构成闭环运行。
逐渐减小比例度,即加大比例放大系数KP,直至系统对输入的阶跃信号的响应出现临界振荡(稳定边缘),将这时的比例放大系数记为Kr,临界振荡周期记为Tr。
(3)选择控制度。
控制度,就是以连续-时间PID控制器为基准,将数字PID控制效果与之相比较。
通常采用误差平方积分作为控制效果的评价函数。
定义控制度(3-25)采样周期TS的长短会影响采样-数据控制系统的品质,同样是最佳整定,采样-数据控制系统的控制品质要低于连续-时间控制系统。
因而,控制度总是大于1的,而且控制度越大,相应的采样-数据控制系统的品质越差。
控制度的选择要从所设计的系统的控制品质要求出发。
(4)查表确定参数。
根据所选择的控制度,查表3一2,得出数字PID中相应的参数TS,KP,TI 和TD。
(5)运行与修正。
将求得的各参数值加入PID控制器,闭环运行,观察控制效果,并作适当的调整以获得比较满意的效果。
{2}PID参数怎样调整最佳?PID参数整定方法就是确定调节器的比例带PB、积分时间Ti和和微分时间Td。
一般可以通过理论计算来确定,但误差太大。
目前,应用最多的还是工程整定法:如经验法、衰减曲线法、临界比例带法和反应曲线法。
各种方法的大体过程如下:(1)经验法又叫现场凑试法,即先确定一个调节器的参数值PB和Ti,通过改变给定值对控制系统施加一个扰动,现场观察判断控制曲线形状。
若曲线不够理想,可改变PB或Ti,再画控制过程曲线,经反复凑试直到控制系统符合动态过程品质要求为止,这时的PB和Ti就是最佳值。
如果调节器是PID三作用式,那么要在整定好的PB和Ti的基础上加进微分作用。
由于微分作用有抵制偏差变化的能力,所以确定一个Td值后,可把整定好的PB 和Ti值减小一点再进行现场凑试,直到PB、Ti和Td取得最佳值为止。
显然用经验法整定的参数是准确的。
但花时间较多。
为缩短整定时间,应注意以下几点:①根据控制对象特性确定好初始的参数值PB、Ti和Td。
可参照在实际运行中的同类控制系统的参数值,或参照表3-4-1所给的参数值,使确定的初始参数尽量接近整定的理想值。
这样可大大减少现场凑试的次数。
②在凑试过程中,若发现被控量变化缓慢,不能尽快达到稳定值,这是由于PB 过大或Ti过长引起的,但两者是有区别的:PB过大,曲线漂浮较大,变化不规则,Ti过长,曲线带有振荡分量,接近给定值很缓慢。
这样可根据曲线形状来改变PB或Ti。
③PB过小,Ti过短,Td太长都会导致振荡衰减得慢,甚至不衰减,其区别是PB过小,振荡周期较短;Ti过短,振荡周期较长;Td太长,振荡周期最短。
④如果在整定过程中出现等幅振荡,并且通过改变调节器参数而不能消除这一现象时,可能是阀门定位器调校不准,调节阀传动部分有间隙(或调节阀尺寸过大)或控制对象受到等幅波动的干扰等,都会使被控量出现等幅振荡。
这时就不能只注意调节器参数的整定,而是要检查与调校其它仪表和环节。
(2)衰减曲线法是以4:1衰减作为整定要求的,先切除调节器的积分和微分作用,用凑试法整定纯比例控制作用的比例带PB(比同时凑试二个或三个参数要简单得多),使之符合4:1衰减比例的要求,记下此时的比例带PBs和振荡周期Ts。
如果加进积分和微分作用,可按表3-4-2给出经验公式进行计算。
若按这种方式整定的参数作适当的调整。
对有些控制对象,控制过程进行较快,难以从记录曲线上找出衰减比。
这时,只要被控量波动2次就能达到稳定状态,可近似认为是4:1的衰减过程,其波动一次时间为T s。
(3)临界比例带法,用临界比例带法整定调节器参数时,先要切除积分和微分作用,让控制系统以较大的比例带,在纯比例控制作用下运行,然后逐渐减小PB,每减小一次都要认真观察过程曲线,直到达到等幅振荡时,记下此时的比例带PBk(称为临界比例带)和波动周期Tk,然后按表3-4-3给出的经验公式求出调节器的参数值。
按该表算出参数值后,要把比例带放在比计算值稍大一点的值上,把Ti和Td放在计算值上,进行现场观察,如果比例带可以减小,再将PB放在计算值上。
这种方法简单,应用比较广泛。
但对PBk很小的控制系统不适用。
(4)反应曲线法,前三种整定调节器参数的方法,都是在预先不知道控制对象特性的情况下进行的。
如果知道控制对象的特性参数,即时间常数T、时间迟延ξ和放大系数K,则可按经验公式计算出调节器的参数。
利用这种方法整定的结果可达到衰减率φ=0.75的要求。
{3}PID控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类:一是理论计算整定法。
它主要是依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数。
这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改。
二是工程整定方法,它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。
PID控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。
现在一般采用的是临界比例法。
利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下:(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作;(2)仅加入比例控制环节,直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡,记下这时的比例放大系数和临界振荡周期;(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。
PID参数的设定:是靠经验及工艺的熟悉,参考测量值跟踪与设定值曲线,从而调整P\I\D 的大小。
PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照:温度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s压力P: P=30~70%,T=24~180s,液位L: P=20~80%,T=60~300s,流量L: P=40~100%,T=6~60s。
常用口诀:参数整定找最佳,从小到大顺序查先是比例后积分,最后再把微分加曲线振荡很频繁,比例度盘要放大曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳曲线偏离回复慢,积分时间往下降曲线波动周期长,积分时间再加长曲线振荡频率快,先把微分降下来动差大来波动慢。
微分时间应加长理想曲线两个波,前高后低4比1一看二调多分析,调节质量不会低{4}首先调P参数,别的参数为零使得动态性能满足要求。
然后调I参数,使得稳态性能满足要求。
最后调D参数,是系统符合要求。
{5}我以前做过PID的现场调节,其实只要把PID的功能有个清晰的了解,就可以在具体的PID的调节上形成思路。
另外调节分为理论计算整定法和工程整定方法,你所说的现实中老师傅所用的方法一般成为工程整定方法,这个经验上还比较实用。
比例(P)控制比例控制是一种最简单的控制方式。
其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。
当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差(Steady-state error)。
积分(I)控制在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。
对一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统(System with Steady-state Error)。
为了消除稳态误差,在控制器中必须引入“积分项”。
积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大。
这样,即便误差很小,积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小,直到等于零。
因此,比例+积分(PI)控制器,可以使系统在进入稳态后无稳态误差。
微分(D)控制在微分控制中,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。
自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。
其原因是由于存在有较大惯性组件(环节)或有滞后(delay)组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化。
解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”,即在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零。
这就是说,在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的,比例项的作用仅是放大误差的幅值,而目前需要增加的是“微分项”,它能预测误差变化的趋势,这样,具有比例+微分的控制器,就能够提前使抑制误差的控制作用等于零,甚至为负值,从而避免了被控量的严重超调。
所以对有较大惯性或滞后的被控对象,比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。
PID是比例,积分,微分的缩写.比例调节作用:是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。
比例作用大,可以加快调节,减少误差,但是过大的比例,使系统的稳定性下降,甚至造成系统的不稳定。
积分调节作用:是使系统消除稳态误差,提高无差度。
因为有误差,积分调节就进行,直至无差,积分调节停止,积分调节输出一常值。
积分作用的强弱取决与积分时间常数Ti,Ti越小,积分作用就越强。
反之Ti大则积分作用弱,加入积分调节可使系统稳定性下降,动态响应变慢。
积分作用常与另两种调节规律结合,组成PI调节器或PID调节器。