调节器参数整定
PID参数调节原理和整定方法
P比例调节
P比例调节特点 比例调节特点
比例调节反应速度快，输出与输入同步， 比例调节反应速度快，输出与输入同步，没有时间滞 其动态特性好。 后，其动态特性好。 比例调节的结果不能使被调参数完全回到给定值， 比例调节的结果不能使被调参数完全回到给定值，而 产生余差。 产生余差。
P的一般选取范围 的一般选取范围
比例带表；值越大，作用越小，范围0-1000 % 积分时间；值越大，作用越小，范围0.1-10000s 微分时间；值越大，作用越大，范围0-10000s
实时曲线观察窗口
CS3000系统PID参数整定方法
无扰动切换
勿扰动切换：控制回路手动（MAN）到自动 （AUT）状态切换时，保证设定值(SV)与测 量值（PV）保持一致或相当。 PID控制只有在控制回路处于AUT状态，也就 是负反馈回路时才有用。
压力调节： 压力调节： 流量调节： 流量调节： 液位调节： 液位调节： 温度调节： 温度调节： 30~70% 60~300% 40~100% 40~80%
I积分调节
I：积分调节
一般用于控制系统的准确性，消除余差。 一般用于控制系统的准确性，消除余差。 对于同一偏差信号，积分常数越大， 对于同一偏差信号，积分常数越大，表示积分 调节作用越强； 调节作用越强；积分常数就表示了积分作用的 大小。 大小。 积分常数的倒数叫积分时间， 表示。 积分常数的倒数叫积分时间，用TI表示。
数的工程整定法
动态特性参数法 稳定边界法 衰减曲线法 经验法
实际生产过程中，不可能让生产工艺产生较大波 动，以上方法不通用也不实际，顾本文主要对经 验法详细介绍
PID参数的工程整定法
经验法 即先确定一个调节器的参数值P和I， 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P或I，根据控制过程曲线， 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P和I就是最佳值。
PID的调节原理及参数整定
积分时间常数Td一般不用设定，为0即可。若要设定，与确定 P和Ti的方法相同，取不振荡时的30%。
4）系统空载、带载联调，再对PID参数进行微调，直至满足要求。
3. PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中PID参数经验数据
以下可参照：
PID控制器的参数整定
PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。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。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。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。
1. 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）。
2. 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。
调节器参数整定方法中动态特性参数法介绍
调节器参数整定方法中动态特性参数法介绍
动态特性参数法是一种调节器参数整定方法，主要应用于单调制循环控制系统。
例如锅炉系统、电力系统、水利系统及机械设备的控制系统，等都可以使用此方法来进行控制参数的整定。
动态特性参数法具备易于操作、优势重要等特点，它可以从控制过程中的动态特性参数，如死区、静止时间常数等，直接计算出合理的控制参数，以满足控制要求。
动态特性参数法的基本思想是对控制系统进行参数整定时，通过测定控制系统的动态特性参数，并将其当作调节器参数的确定基础，来确定调节器参数，以满足控制效果的要求。
动态特性参数法的实施步骤如下：
1. 首先，测定或估算控制系统的动态特性参数，包括死区、时间常数、放大等；
2. 根据死区和时间常数计算调节器参数，经常使用某种类型的标准调节器，即用不同类型的标准调节器参数计算出体系所需的参数；
3. 调节器参数计算完成后，应该检查并验证，以确保调节器参数的正确性；
4. 将计算结果作为调节器参数的标定值，写入调节器设定板中；
5. 上电，在试验状态下下，操作调节器参数，检验控制系统的控制性能。
调节器参数整定通过动态特性参数法实施的主要优点有：
1.可以明确的计算出调节器参数，避免了参数经验值的积累；
2.可以有效地解决控制系统狭小死区的问题；
3.更精确地确定调节器参数，提高控制系统性能。
参数整定方法
1。
临界比例度法先在纯比例作用下（把积分时间放到最大,微分时间放到零），在闭合的调节系统中，从大到小地逐渐地改变调节器的比例度，就会得到一个临界振荡过程。
这时的比例度叫临界比例度δk,周期为临界振荡周期Tk.记下δk和Tk，然后按经验公式来确定调节器的各参数值.2. 衰减曲线法临界比例度法是要系统等幅振荡，还要多次试凑，而用衰减曲线法较简单，一般又有两种方法。
1）4：1衰减曲线法使系统处于纯比例作用下，在达到稳定时，用改变给定值的办法加入阶跃干扰，观察记录曲线的衰减比，然后逐渐从大到小改变比例度,使出现4：1的衰减比为止.记下此时的比例度δs 和振荡周期Ts。
再按经验公式来确定PID数值。
2）10：1衰减曲线法有的过程，4：1衰减仍嫌振荡过强，可采用10：1衰减曲线法.方法同上，得到10：1衰减曲线，记下此时的比例度δ＇s和上升时间T＇s，再按经验公式来确定PID的数值。
(四)PID参数确定的方法在选择了调节规律及相应的调节器后，就要进行PID初始参数的确定。
常采用的方法有临界比例度法(又称稳定边界法）、反应曲线法、衰减曲线法、仪表参数自整定法。
1、临界比例度法：调节规律采用纯比例，不断增加K，使调节系统的被调参数作等幅振荡（即达到稳定边界）时，测量出比例放大系数Km或临界比例度Pm以及振荡周期Tm，然后，按经验数据求出初始参数。
临界比例度法的调节器经验数据表P(％)T I T DP2P mPI 2.2 P m0.85T mPID1。
7 P m0。
5T m0。
13 T m2、反应曲线法：反应曲线法：要确定调节器的参数应先测定对象的动态特性,即对象输入量作单位阶跃变化时被调量的反应曲线，即飞升曲线。
根据飞升曲线可得到等效滞后时间τ、等效时间常数T、广义对象的放大系数K。
再按下表经验数据求出初始参数。
反应曲线法的调节器经验数据表P（%）T I T DP Kτ/TPI1。
1 Kτ/T3。
3τPID0.85Kτ/T2τ0。
如何整定DCS控制系统中PID参数
如何整定DCS控制系统中PID参数一、调节器正/反作用的确定方法调节系统投自动：往往在控制方案确定好且判断出调节器的正/反作用后，最关键的是P、I、D参数如何整定，根据多年的现场工作经验，谈谈如何整定调节系统的P、I、D参数，请大家在工程中参考。
在整定调节系统的P、I、D参数前，要保证一个闭环调节系统必须是负反馈，即Ko*Kv*Kc ＞0。
（看上面图片）Ø调节对象Ko：阀门、执行器开大，测量PV增加，则Ko＞0；反之，则Ko＜0；Ø调节阀门Kv：阀门正作用（气开、电开），则Kv＞0；阀门反作用（气关、电关），则Kv＜0；Ko、Kv的正负由工艺对象和生产安全决定，根据Ko、Kv的正负和Ko*Kv*Kc ＞0，我们可以确定Kc的正负，Ø调节器Kc：若Kc＞0，则调节器为反作用；若Kc＜0，则调节器为正作用；软件组态中要设置正确,在装置调试和开车及P、I、D参数整定前，调节器的正/反作用务必检查，且正确无误。
1、在整定调节系统的P、I、D参数前，要保证测量准确、阀门动作灵活；2、在整定调节系统的P、I、D参数时，打好招呼，要求用户工艺操作密切注意生产运行状况，确保安全生产；3、在整定调节系统的P、I、D参数时，先投自动后串级，先投副环后主环，副环粗，主环细。
在操作站CRT上，打开调节器的整定调整画面窗口，改变给定值SP或输出值OP，给出一个工艺允许的阶跃信号，观察测量值PV变化和趋势图，不断修定PID参数，往往反复几次，直至平稳控制。
实际中，一般能达到工艺满意的一阶特性即可。
二、经验PID整定参数预置对介质为流体（气体、液体）情况，经验PID整定参数参考如下，（在出所前最好在软件组态中要设置好，到现场再细调或不动）：1、对流量调节（F）：Ø一般P=120～200%，I=50～100S，D=0S；Ø对防喘振系统：一般P=120～200%，I=20～40S，D=15～40S；2、对压力调节（P）：Ø一般P=120～180%，I=50～100S，D=0S；Ø对放空系统：一般P=80～160%，I=20～60S，D=15～40S；3、对液位调节（L）：Ø1]、大容器（直径4米、高2米以上塔罐）：一般P=80～120%，I=200～900S，D=0S；Ø2]、中容器（直径2--4米、高1.5--2米塔罐）：一般P=100～160%，I=80～400S，D=0S；Ø3]、小容器（直径2米、高1.5米以下塔罐）：一般P=120～300%，I=60～200S，D=0S；4、对温度调节（T）：一般P=120～260%，I=50～200S，D=20～60S；上述参数是经验性的东西，不是绝对的。
PID参数调节原理和整定方法(1)
PID参数调节原理和整定方法
CS3000系统PID参数整定方法
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。
因此希望优秀的工艺人员与用心的仪表人 员共同努力，共同提高我们国际化的大石 化自控率，同时也为减轻大家的劳动强度。
PID参数调节原理和整定方法
CS3000 仪表面板
位号
位号注释
功能块模式 测量值
位号标志 报警状态
设定值
输出值
输出指针 测量值棒状图
工程单位
测量值上限 报警设置 设定值指针
测量值下限
PID参数调节原理和整定方法
CS3000 仪表面板
输出值指针 设定值指针 功能块模式 报警状态 位号 位号注释 位号标志 测量值棒状图 测量值上下限 工程单位
P比例调节
P：比例调节
在P调节中，调节器的输出信号u与偏差信号e成比例， 即 u = Kc e （kc称为比例增益）
但在实际控制中习惯用增益的倒数表示 δ =1 / kc (δ称为比例带)
不同的DCS使用不同的参数作为P的调节参数，以CS3000 为例，选用δ 比例带为调节参数，单位％。可以理解为：
P：比例带；值越大，作用越弱。单 位：%
I：积分时间；值越大，作用越弱， 单位：分钟（m）
D：微分时间；值越大，作用越强， 单位：分钟（m）
PID参数含义均与CS3000一致，但要 注意积分和微分时间，为分钟。
手动/自动 切换
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。
调节器参数整定方法中动态特性参数法介绍
调节器参数整定方法中动态特性参数法介绍随着调节技术的发展，调节器的参数整定方法也在不断的更新和发展。
其中，动态特性参数法是一款非常有效的整定方法。
本文旨在介绍动态特性参数法的方法原理及其优缺点。
一、动态特性参数法的方法原理
动态特性参数法是一款可以有效提高调节精度的整定方法，它利用对被调节流体特性数据的分析，并采用室内模拟实验的方法来调节参数，从而实现调节器的参数整定和改善其在调节过程中的控制精度。
参数整定的步骤主要有：1.针对被调节流体的特性，设计调节器的传感器，以获取被调节物体的参数；2.对参数进行实验测量，对参数结果进行计算，以推导出动态特性参数；3.根据动态特性参数的变化，推导出调节器所需的参数；4.调节器参数根据所获得的参数进行调整，以满足特定的调节需求。
二、动态特性参数法的优缺点
1.态特性参数法比传统的调节器参数整定方法更加精确和可靠，能够有效调节和控制调节器的参数，从而提高调节精度和控制质量。
2.该法能够分析被调节流体的特性参数，从而更全面的满足产品的控制需求。
3.动态特性参数法的操作简单，不需要技术人员具有专业的知识和技能，普通操作者都可以轻松掌握该整定方法。
3.缺点是实验成本高。
为了获得精确的参数，需要对参数进行精确测量，需要花费大量的时间和财力，从而降低整定效率。
综上所述，动态特性参数法是一款可以有效提高调节精度的整定方法，尤其在调节复杂流体物料时，其优势特别突出。
但是，它也有一定的缺点，需要考虑到成本和实验时间的因素，才能够更加有效的应用该整定方法。
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控制系统调节器参数设定
1，经验调节器参数整定
先是比例度后积分，比例度从大到小，积分时间由大往小设，最后才把微分加。
曲线振荡很频繁，比例度要加大。
曲线漂浮绕大弯，比例度要减小。
曲线偏离回复慢，积分时间往下降。
曲线波动周期长，积分时间再加大。
理想的曲线是二个波。
经验参数值如下：
注：比例增益为Kp=1/δ％
2、串级调节器参数整定
先副回路后主回路，先比例后积分。
了解对象的特性，采用下表中的合适值作为比例度置于副调节器上。
然后采用现有整定简单调节器的方法，去直接整定主调节器。
有经验表明，副回路的积分对控制系统的调节质量不会有显著的改善。
建议副回路不加积分。
3、液位流量均匀串级调节回路参数整定
均匀串级调节的目的在于二个被调参数统筹兼顾。
不希望液位是一个固定值，也不希望流量在一个定值，而只要求液位在容许的上下限之间波动，流量则应尽可能缓慢地均匀地变化。
1）先把副调节器的比例度放在一个适当的初试值，由小到大地改变，使副回路调节出现缓慢的非周期衰减过程。
2）把主调节器的比例度放在一个适当的初始值，再逐步由小到大地改变，使液位再最大干扰的影响下正好达到上限或者下限为好。
若要增加积分，可将积分时间从最大
逐步减小，达到开始显著地影响流量变化速度为止。
3、硫磺回收比值调节器参数整定
比值调节应该以“快“为指标，要求的是一个没有振荡或者有微弱振荡的调节过程。
把积分时间放到最大，微分时间放到零，然后把比例度从大到小改变。
使调节过程没有偏差而跟得最快。
如果需要增加积分，可把比例度先增大20％，然后把积分时间慢慢地减小。
出现半个波后稳定为最好。
CPE-西南分公司仪表现场服务组
2009．10．20。