PID
PID使用说明

PID调节器又称回路调节器,本调节器提供的具体功能有:手动、自动、串级、及跟踪运行方式的切换,设定值、手动输出值的调整,PID参数的整定等。
PID调节有三种画面:回路操作画面、趋势显示画面和参数调整画面。
下面介绍每种画面显示的信息及用途。
1.回路操作画面在预先设置的PID热点上,单击鼠标左键,屏幕上将弹出如图3.11-1所示回路操作画面,由回路操作画面可分别进入其它两种画面。
(1)显示信息说明在回路调节画面中显示的有设定值、过程值和输出值的棒图及数值显示,运行方式显示,报警状态显示等。
❒棒图显示画面左边的三个棒图分别代表设定值、过程值和输出值,棒的颜色依次为蓝、天蓝、粉色。
设定值棒的高度为当前值相对量程的百分数。
如果PID运行于串级状态,则设定棒显示串级外给定值,在其它运行状态下显示内给定值。
过程值棒的高度表示过程输入值。
输出棒的高度表示输出值。
❒数值显示画面右下区域的三个方框中显示的内容依次为设定量、过程量及输出量的当前值,各数值颜色与棒颜色相对应。
当PID调节器运行于手动、自动或跟踪状态时,设定值为内部给定值;当运行于串级状态时,显示为串级输入值。
当PID调节器运行于手动状态时,输出值由手动给出;运行于自动和串级状态时,由算法结果给出;运行于跟踪状态时,为跟踪量点值。
❒报警状态显示当偏差报警到来时,左上角灯置亮(呈红色);报警消失时,恢复正常颜色。
❒运行方式显示PID调节器的运行方式包括手动、自动、串级及跟踪四种,当某个运行方式下的状态灯呈绿色时,表示调节器处于某方式。
❒其它PID调节器画面静态显示的内容有点名、点描述(说明)等。
(2)操作说明在回路操作画面中可以进行的操作有:工作方式(手动、自动、串级和跟踪)的切换,通过设定值增减按钮改变设定值,通过输出值增减按钮改变输出值,切换到趋势显示画面和参数调整画面。
PID共有手动、自动、串级和跟踪四种工作状态,这四种工作状态的切换是无扰动的。
●手动状态下,PID单元停止运算,依靠操作键来改变控制输出。
PID控制原理及参数设定

PID控制原理及参数设定PID控制是一种常用的自动控制算法,它通过反馈控制的方式,根据控制对象的输出与期望目标的差异来调整输入信号,实现对控制对象的稳定控制。
PID控制由比例(P)、积分(I)和微分(D)三部分组成,分别对应了不同的控制机制。
P(比例)控制是指控制信号与误差的线性比例关系,P控制主要用于快速响应系统,能够快速减小误差,但不能完全消除误差。
P控制的公式为:u(t)=Kp*e(t),其中u(t)表示控制信号,Kp为比例增益,e(t)为误差。
通过调节比例增益Kp的大小,可以控制系统的响应速度。
I(积分)控制是指控制信号与误差的累积关系,I控制主要用于消除系统的稳态误差。
I控制的公式为:u(t) = Ki * ∫e(t)dt,其中Ki为积分增益。
通过调节积分增益Ki的大小,可以控制系统的稳态误差。
D(微分)控制是指控制信号与误差的变化率关系,D控制主要用于抑制系统的超调和震荡。
D控制的公式为:u(t) = Kd * de(t)/dt,其中Kd为微分增益,de(t)/dt为误差的变化率。
通过调节微分增益Kd的大小,可以控制系统的稳定性和响应速度。
根据PID控制的原理,控制信号可以表示为:u(t) = Kp * e(t) +Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt。
其中,e(t)为误差,t为时间。
在实际应用中,PID控制器还需要设置参数,包括比例增益Kp、积分增益Ki和微分增益Kd。
如何设置这些参数是设计一个有效的PID控制器的关键。
参数设定方法有很多种,常用的方法包括经验法、试验法和自整定法等。
经验法是一种基于经验规则的参数设定方法,它根据控制对象的特性和应用经验来选取参数。
经验法比较简单易用,但通常需要根据实际情况进行适当的调整。
试验法是通过试验分析控制对象的动态响应来选取参数,常用的试验方法有阶跃响应法、脉冲响应法和频率响应法等。
试验法的参数设定相对准确,但需要进行一定的试验工作,并且需要对试验数据进行分析。
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控制器,可以通过调节其参数来实现系统的稳定性和性能要求。
PID控制器的参数整定是指通过试验和经验总结来确定合适的比例系数Kp、积分时间Ti和微分时间Td,从而使得控制系统的闭环响应最优。
在进行PID控制器参数整定之前,首先需要清楚系统的控制目标和性能指标,例如稳态误差要求、响应时间要求、超调量要求等。
根据这些要求,可以选择不同的参数整定方法。
一般来说,PID控制器参数整定可以分为以下几个步骤:1.基本参数选择:首先根据系统特性选择基本的调节参数范围,比如比例系数Kp通常在0.1-10之间选择,积分时间Ti通常在1-100之间选择,微分时间Td通常在0-10之间选择。
2.步进试验法:通过给系统输入一个步进信号,观察系统的输出响应,并根据实验数据计算系统的动态响应特性,如超调量、峰值时间、上升时间等指标。
根据这些指标可以初步估计出Kp、Ti和Td的数量级。
3. Ziegler-Nichols法:这是一种经典的参数整定方法。
首先将积分时间Ti和微分时间Td设置为0,只有比例系数Kp。
逐渐增大Kp的值,观察系统响应的特性,当系统开始出现超调时,记录下此时的比例系数Kp为Kp_c。
然后,根据实验结果计算出Kp_c对应的周期时间Tu,即峰值时间的时间。
最后,根据经验公式,可以得到Kp=0.6*Kp_c,Ti=0.5*Tu,Td=0.12*Tu的参数。
4.直接调节法:根据实际控制需求和经验,直接选择合适的比例系数Kp、积分时间Ti和微分时间Td。
比如,Kp较大时可以提高系统的响应速度,但可能会增加超调量;Ti较大时可以消除稳态误差,但会延长系统的响应时间;Td较大时可以提高系统的稳定性,但可能会引入噪声。
5.整定软件辅助:现在有很多控制软件可以辅助进行参数整定,可以通过输入系统的数学模型、参数范围和性能指标,来进行自动参数整定和优化。
总的来说,PID控制器参数整定是一个基于试验和经验的过程,需要根据具体的系统和性能要求来选择合适的方法和参数。
PID指令

积分作用与当前误差的大小和误差的历史情况都有关系,只要误差不为零,控制器的输出就会因积分作用而不断变化,一直要到误差消失,系统处于稳定状态时,积分部分才不再变化。因此,积分部分可以消除稳态误差,提高控制精度,但是积分作用的动作缓慢,可能给系统的动态稳定性带来不良影响。积分时间常数TI增大时,积分作用减弱,系统的动态性能(稳定性)可能有所改善,但是消除稳态误差的速度减慢。
根据误差变化的速度(即误差的微分),微分部分提前给出较大的调节作用,微分部分反映了系统变化的趋势,它较比例调节更为及时,所以微分部分具有预测的特点。微分时间常数增大时,超调量减小,动态性能得到改善,但抑制高频干扰的能力下降。如果微分时间常数过大,系统输出量在接近稳态值时上升缓慢。
采样时间按常规来说应越小越好,但是时间间隔过小时,会增加CPU的工作量,相邻两次采样的差值几乎没有什么变化,所以也不易将此时间取的过小,另外,假如此项取比运算时间短的时间数值,则系统无法执行。
调节器中的积分作用与当前误差的大小和误差的历史情况都有关系,只要误差不为零,控制器的输出就会因积分作用而不断变化,一直要到误差消失,系统处于稳定状态时,积分部分才不再变化,因此,积分部分可以消除稳态误差,提高控制精度。但是积分作用的动作缓慢,可能给系统的动态稳定性代来不良影响,因此很少单独使用。
积分时间常数增大时,积分作用减弱,系统的动态性能(稳定性)可能有所改善,但是,消除稳态误差的速度减慢。
pid通俗易懂的解释

pid通俗易懂的解释pid(毛细管运动反应)是一种控制技术,常被应用于控制系统中以实现最佳效果。
这种技术可以调节设备的运行性能,在反馈信号被发现与设定值之间有出入时,使设备能够自动按照预期的方式运行。
PID控制技术是由一套标准方程来实现的,这一套方程即“毛细管运动反应(PID)”,它的每一部分都是由不同的概念来构筑的,同时这也是它的组成。
PID控制技术是通过不断调节设备的运行性能来控制设备的工作情况的。
这种技术包括三个参数:比例(Proportionality,简写为P),积分(Integral,简写为I)和微分(Derivative,简写为D)。
它们分别代表了在不同时期,控制系统对外界控制信号的响应特性和处理方式。
P参数是指当外界输入信号有变化时,系统输出信号有比率变化;I参数指当外界输入信号有变化时,系统输出信号有积分变化;D参数指当外界输入信号有变化时,系统输出信号有微分变化。
PID控制技术的运用可以使控制系统更加稳定,并具有持续的优化能力,使系统能够快速的调整到期望的状态。
比如热风炉的温度控制,一旦设定了期望的温度,PID控制技术就会以微分、积分、比例的参数以及延时时间让热风炉持续保持在期望温度附近。
它可以自动调节温度,使温度能够在安全范围内运行,而且保持系统的稳定性。
此外,PID控制技术也可以用于自动化设备的控制,以获得最佳的性能,比如机器人臂。
机器人臂的运动实际上是当外界传入输入信号是,跟随变化的控制信号来驱动机器人臂移动,实现期望的运动效果。
而利用PID控制技术,可以通过不断调节机器人臂的运动,使得它可以按照设定好的参数达到期望的位置,从而使得机器人臂拥有更高的精确度和速度。
总之,PID控制技术能够有效的控制系统的运行,能够使设备按照期望的方式来运行和持续的优化性能,表现出良好的稳定性。
它的实现原理非常简单,即利用P、I、D三个参数来调节设备的运行,从而得到期望的控制结果。
因此,它的应用被广泛应用于各种控制系统中,从而实现最佳的结果。
pid控制系统的组成

PID控制系统的组成1.引言P I D控制系统是一种常见的控制系统,它由比例(Pr op or ti on a l)、积分(I nt eg ra l)和微分(De ri va ti ve)三个部分组成。
这篇文档将介绍P ID控制系统的组成和作用。
2.比例控制器(Propor tional Controll er)比例控制器是PI D控制系统的核心组成部分之一。
它根据被控制对象的当前状态和期望状态之间的差异,产生一个与此差异成正比的控制信号。
比例控制器通过调整输出信号的幅度来实现对被控制对象的控制。
3.积分控制器(Integr al Controller)积分控制器也是P ID控制系统的重要组成部分。
它通过累积误差的大小来产生一个与累积误差成正比的控制信号,从而消除系统的静态误差。
积分控制器可以在系统达到稳态之前对误差进行修正,使系统更快地达到期望状态。
4.微分控制器(Deriva tive Controller)微分控制器是PI D控制系统的另一个重要组成部分。
它根据被控制对象状态的变化速率来产生一个与变化速率成正比的控制信号。
微分控制器可以提前预测被控制对象状态的变化趋势,并对系统进行适当的调整,以减小超调和改善系统的响应速度。
5. PI D控制器的工作原理P I D控制器的工作原理是将比例、积分和微分控制信号相互组合,以产生最终的控制信号。
比例控制器可以提供快速的响应,但会导致超调;积分控制器用于逐渐消除静态误差;微分控制器通过预测状态变化趋势来提供系统的稳定性和响应速度。
P ID控制系统根据系统实际输出和期望输出的差异,动态调整比例、积分和微分系数,以实现更精确的控制。
6. PI D控制系统的优势-简单、易于实现和调试;-适用于各种被控制对象和控制需求;-能够实时调整控制策略以适应不同的工作环境;-控制精度高,稳态误差小。
7. PI D控制系统的应用领域P I D控制系统广泛应用于工业控制、自动化控制、机器人、电子设备等领域。
PID公式及详解
PID公式及详解PID控制器是一种广泛应用于工业过程控制领域的常见自动控制算法,它通过对被控对象的误差信号进行实时调节,以达到控制系统的稳定性和响应性。
PID是Proportional(比例)、Integral(积分)和Derivative(微分)的缩写,它们分别代表了控制器的三个主要功能。
$$u(t) = K_pe(t) + K_i\int_{0}^{t}e(\tau)d\tau +K_d\frac{de(t)}{dt}$$其中,u(t)是控制器输出的控制信号,e(t)是参照输入信号与控制对象输出信号之间的误差信号,Kp、Ki和Kd分别是比例、积分和微分系数。
通过实时调节这三个系数的值,PID控制器可以根据误差信号的大小和变化率来调整控制信号,以达到控制系统的稳定和优化。
接下来我们将详细解释PID公式中每个部分的含义和作用:1. 比例项(Proportional)比例项的作用是根据误差信号的大小来调节控制信号的输出量。
如果误差越大,比例项的输出就越大,从而快速响应系统的误差信号。
比例项增大时,系统响应速度也会加快。
2. 积分项(Integral)积分项的作用是根据误差信号的累积来调节控制信号的输出量。
它能够消除系统的稳态误差,即长时间偏离目标值的情况。
积分项可以使系统的控制信号随时间逐渐增加或减小,从而改变系统的动态特性。
3. 微分项(Derivative)微分项的作用是根据误差信号的变化率来调节控制信号的输出量。
它可以预测系统的变化趋势,并根据变化速率来调整控制信号。
微分项提供了对系统动态响应的快速调整能力,可以抑制控制系统的超调和振荡。
PID控制器通过调节比例、积分和微分系数的数值来适应不同的控制要求。
一般情况下,这些系数的选择是通过试验和经验得到的,以实现最佳的控制效果。
比例系数的过大或过小都会导致系统响应不稳定或过度调节,积分系数的过大可能导致系统的超调或振荡,而微分系数的过大可能导致系统的灵敏度不足。
pid'的频率控制字
PID控制器的频率控制字是用于调整PID控制器输出频率的参数。
通过调整频率控制字,可以改变PID控制器的输出频率,从而实现对被控系统的控制。
PID控制器的频率控制字通常由用户根据被控系统的特性和控制要求进行设定。
在PID控制器中,频率控制字是一个非负整数,用于指定PID控制器的输出频率。
当频率控制字较大时,PID控制器的输出频率较高,可以更快地响应被控系统的变化;而当频率控制字较小时,PID控制器的输出频率较低,可以减小对被控系
统的干扰。
在PID控制器中,频率控制字的设定需要考虑被控系统的特性和控制要求。
如果
被控系统的响应速度较慢,则可以设置较小的频率控制字,以减小对被控系统的干扰;如果被控系统的响应速度较快,则可以设置较大的频率控制字,以提高控制效果。
总之,PID控制器的频率控制字是用于调整PID控制器输出频率的参数,其设定
需要考虑被控系统的特性和控制要求。
通过合理地调整频率控制字,可以实现对被控系统的快速、稳定、准确的控制。
PID控制中PID参数的作用
PID控制中PID参数的作用
首先,P参数,也称为比例参数,决定了控制器输出与误差的线性关系。
当系统发生偏差时,P参数会产生一个与偏差大小成正比的输出量。
这样做的目的是让系统迅速接近设定值,但可能会导致系统出现超调量和
振荡。
如果P参数设置得过大,会导致系统的响应不稳定;如果设置得过小,系统的响应速度会很慢。
其次,I参数,也称为积分参数,用于积累时间上的误差。
它的作用
是消除稳态误差,使系统的输出与设定值更好地匹配。
I参数的积分效应
能够增大系统的稳定性和精确度,但过高的I参数可能会导致系统响应过
度滞后或不稳定。
然后,D参数,也称为微分参数,根据系统误差的变化率来调整控制
器的输出。
微分项能够通过补偿预测性能以提高系统的稳定性。
D参数的
作用是减小系统的超调量,抑制系统的振荡,使系统的响应更加平滑。
但是,如果D参数设置得过高,会导致系统的抗干扰能力下降。
综上所述,P、I、D参数在PID控制中各自有不同的作用。
P参数决
定了控制器对误差的立即反应程度,I参数用于消除稳态误差,D参数通
过预测误差的变化趋势来调整控制器的输出。
这些参数之间的平衡对于控
制系统的稳定性、精确度和响应速度来说至关重要。
在实际应用中,PID控制一般需要根据具体的控制对象进行参数调整。
通常可以使用经验法进行初步参数设定,然后通过试错法进行进一步的调整。
从而达到系统的最佳控制效果。
PID知识
PID功能块变量初始化参数:PID_CYQL: HSPID:=(PT:=100, TI:=100, SV:=100, KD:=10, TD:=0, DI:=0, OT:=100, OB:=0, OU:=1, DL:=20, MU:=100, MD:=0, PK:=0, OM:=0, AD:=0,TM:=FALSE, RM:=0, ME:=TRUE, AE:=TRUE, CE:=FALSE, TE:=TRUE,FE:=FALSE, A V:= 0, PU:=3300, PD:=0, MC:=0,CP:=0.5);P T:比例带,用百分数表示。
TI:积分时间。
SV:积分分离值/反向限,百分数。
KD:微分增益。
TD:微分时间。
DI:输入死区。
OT:输出上限。
OB:输出下限。
OU:调节器输出变化率。
DL:偏差报警限>0,百分数表示。
MU:量程上限。
MD:量程下限。
PK:(PID类型,0:普通,1:智能)OM:输出模式,0:位置式,1增量式。
AD:作用方式,0:正作用,1:反作用。
TM:跟踪方式,FALSE:SP不跟踪PV,TRUE:SP跟踪PV。
RM:运行方式,0--MAN手动,1--AUTO自动,2--CAS串级,3--MANTRACK 手动跟踪,4--AUTOTRACK自动跟踪, 若填入其它非法值,一律保持前运行方式。
ME:手动允许, 1-允许,0-禁止。
AE:自动允许, 1-允许,0-禁止。
CE:串级允许, 1-允许,0-禁止。
TE:手动跟踪开关允许, 1-开,0-关。
FE:自动跟踪开关允许, 1-开,0-关。
A V:输出端。
PU:过程输入值PV的量程上限。
PD:过程输入值PV的量程下限。
MC:PID调节器类型,0 ---单PID,1---串级主PID,2 ---串级副PID。
CP: 计算周期, 单位:秒sgl-cycle。
顺控HSSCS5初始化参数:SCS_GSB1:HSSCS5:=(AAAA:=(RT:=8,DE:=0,SC:=FALSE,CM:=TRUE,CS:=TRUE,OS:=TRU E,OU:=FALSE),QR:=TRUE);RT:运行周期。
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变频器PID控制应用 2008年09月10日 12:31 www.elecfans.co 作者:本站 用户评论(0) 关键字: 企业在生产中,往往需要有稳定的压力、温度、流量、液位或转速,以此作为保证产品质量、提高生产效率、满足工艺要求的前提,这就要用到变频器的 PID 控制功能。
所谓 PID 控制,就是在一个闭环控制系统中,使被控物理量能够迅速而准确地无限接近于控制目标的一种手段。 PID 控制功能是变频器应用技术的重要领域之一,也是变频器发挥其卓越效能的重要技术手段。
变频调速产品的设计、运行、维护人员应该充分熟悉并掌握 PID 控制的基本理论。 一、 PID 控制的实现 1 . PID 的反馈逻辑 各种变频器的反馈逻辑称谓各不相同,甚至有类似的称谓而含义相反的情形。系统设计时应以所选用变频器的说明书介绍为准。所谓反馈逻辑,是指被控物理量经传感器检测到的反馈信号对变频器输出频率的控制极性。例如中央空调系统中,用回水温度控制调节变频器的输出频率和水泵电机的转速。冬天制热时,如果回水温度偏低,反馈信号减小,说明房间温度低,要求提高变频器输出频率和电机转速,加大热水的流量;而夏天制冷时,如果回水温度偏低,反馈信号减小,说明房间温度过低,可以降低变频器的输出频率和电机转速.减少冷水的流量。由上可见,同样是温度偏低,反馈信号减小,但要求变频器的频率变化方向却是相反的。这就是引入反馈逻辑的原由。几种变频器反馈逻辑的功能选择见表 1 。
2 .打开 PID 功能 要实现闭环的 PID 控制功能,首先应将 PID 功能预置为有效。具体方法有两种:一是通过变频器的功能参数码预置,例如,康沃 CVF-G2 系列变频器,将参数 H-48 设为 O 时,则无 PID 功能;设为 1 时为普通 PID 控制;设为 2 时为恒压供水 PID 。二是由变频器的外接多功能端子的状态决定。例如安川 CIMR-G 7A 系列变频器,如图 1 所示,在多功能输入端子 Sl-S10 中任选一个,将功能码 H1-01 ~ H1-10( 与端子 S1-S10 相对应 ) 预置为 19 ,则该端子即具有决定 PI[) 控制是否有效的功能,该端子与公共端子 SC “ ON ”时无效,“ OFF ”时有效。应注意的是.大部分变频器兼有上述两种预置方式,但有少数品牌的变频器只有其中的一种方式。
在一些控制要求不十分严格的系统中,有时仅使用 PI 控制功能、不启动 D 功能就能满足需要,这样的系统调试过程比较简单。 3 .目标信号与反馈信号 欲使变频系统中的某一个物理量稳定在预期的目标值上,变频器的 PID 功能电路将反馈信号与目标信号不断地进行比较,并根据比较结果来实时地调整输出频率和电动机的转速。所以,变频器的 PID 控制至少需要两种控制信号:目标信号和反馈信号。这里所说的目标信号是某物理量预期稳定值所对应的电信号,亦称目标值或给定值;而该物理量通过传感器测量到的实际值对应的电信号称为反馈信号,亦称反馈量或当前值。 PID 控制的功能示意图见图 2 。图中有一个 PID 开关。可通过变频器的功能参数设置使 PID 功能有效或无效。 PID 功能有效时,由 PID 电路决定运行频率; PID 功能无效时,由频率设定信号决定运行频率。 PID 开关、动作选择开关和反馈信号切换开关均由功能参数的设置决定其工作状态。
4 .目标值给定 如何将目标值 ( 目标信号 ) 的命令信息传送给变频器,各种变频器选择了不同的方法,而归结起来大体上有如下两种方案:一是自动转换法,即变频器预置 PID 功能有效时,其开环运行时的频率给定功能自动转为目标值给定.如表 2 中的安川 CIMR-G 7A 与富士 P11S 变频器。二是通道选择法,如表 2 中的康沃 CVF-G2 、森兰 SB12 和普传 P17000 系列变频器。 以上介绍了目标信号的输入通道,接着要确定目标值的大小。由于目标信号和反馈信号通常不是同一种物理量。难以进行直接比较,所以,大多数变频器的目标信号都用传感器量程的百分数来表示。例如,某储气罐的空气压力要求稳定在 1 . 2MPa ,压力传感器的量程为 2MPa ,则与 1 . 2MPa 对应的百分数为 60 %,目标值就是 60 %。而有的变频器的参数列表中,有与传感器量程上下限值对应的参数,例如富士 P11S 变频器,将参数 E40( 显示系数 A) 设为 2 ,即压力传感器的量程上限 2MPa :参数 E41( 显示系数 B) 设为 0 ,即量程下限为 0 ,则目标值为 1 . 2 。即压力稳定值为 1 . 2 MPa 。目标值即是预期稳定值的绝对值。
5 .反馈信号的连接 各种变频器都有若干个频率给定输入端,在这些输入端子中,如果已经确定一个为目标信号的输入通道,则其他输入端子均可作为反馈信号的输入端。可通过相应的功能参数码选择其中的一个使用。比较典型的几种变频器反馈信号通道选择见表 3 。
6 . P 、 I 、 D 参数的预置与调整 (1) 比例增益 P 变频器的 PID 功能是利用目标信号和反馈信号的差值来调节输出频率的,一方面,我们希望目标信号和反馈信号无限接近,即差值很小,从而满足调节的精度:另一方面,我们又希望调节信号具有一定的幅度,以保证调节的灵敏度。解决这一矛盾的方法就是事先将差值信号进行放大。比例增益 P 就是用来设置差值信号的放大系数的。任何一种变频器的参数 P 都给出一个可设置的数值范围,一般在初次调试时, P 可按中间偏大值预置.或者暂时默认出厂值,待设备运转时再按实际情况细调。
(2) 积分时间 如上所述.比例增益 P 越大,调节灵敏度越高,但由于传动系统和控制电路都有惯性,调节结果达到最佳值时不能立即停止,导致“超调”,然后反过来调整,再次超调,形成振荡。为此引入积分环节 I ,其效果是,使经过比例增益 P 放大后的差值信号在积分时间内逐渐增大 ( 或减小 ) ,从而减缓其变化速度,防止振荡。但积分时间 I 太长,又会当反馈信号急剧变化时,被控物理量难以迅速恢复。因此, I 的取值与拖动系统的时间常数有关:拖动系统的时间常数较小时,积分时间应短些;拖动系统的时间常数较大时,积分时间应长些。
(3) 微分时间 D 微分时间 D 是根据差值信号变化的速率,提前给出一个相应的调节动作,从而缩短了调节时间,克服因积分时间过长而使恢复滞后的缺陷。 D 的取值也与拖动系统的时间常数有关:拖动系统的时间常数较小时,微分时间应短些;反之,拖动系统的时间常数较大时, 微分时间应长些。
(4)P 、 I 、 D 参数的调整原则 P 、 I 、 D 参数的预置是相辅相成的,运行现场应根据实际情况进行如下细调:被控物理量在目标值附近振荡,首先加大积分时间 I ,如仍有振荡,可适当减小比例增益 P 。被控物理量在发生变化后难以恢复,首先加大比例增益 P ,如果恢复仍较缓慢,可适当减小积分时间 I ,还可加大微分时间 D 。
二、 PlD 应用实例 1 .项目描述 选用创世 C : SBG 型变频器,利用其 PID 功能对某办公楼中央空调的冷冻水循环系统进行自动控制。 对于冷冻水循环系统的控制方式,有以下几种方案可供选择: 一是恒温差控制,就是以回水温度和出水温度之差作为控制依据,利用温差控制器的 PID 功能,输出变频器的频率给定信号,这种方案无须启用变频器的 PID 功能。 二是恒压差控制,即根据冷冻水泵的出水压力和进水压力之差进行控制。 三是恒温度控制。如果冷冻主机的出水温度比较稳定,只要测量系统的回水温度,利用变频器的 PID 功能.即可实现与恒温差控制相同的控制效果。本实例选用的是这种方案,应用于夏天制冷。
2 .应用电路 应用电路见图 3 。图中的变频器为创世 CSB 型,规袼为 30kW ,其参数设置见表 4 。设置时首先通过 P126( 见表 4) 使所有参数恢复出厂值,这样做的好处是,尽管该变频器的参数有一百多个,但有相当一部分在本实例中并无实际意义;而有用的参数又有一部分可以 默认使用出厂值。这使得参数设置变得相对简单。参数 P98 的设置 ( 见表 4) 使. PID 功能有效,反馈逻辑为正动作。创世变频器有专用的反馈信号输入通道,即 PID / FBl 和 GND 端子 ( 见图 3) ,由参数 P99 设定反馈信号为电压输入 0 ~ 5V 。目标信号由参数. P03 设定,由于参数 P103 和 P104 已设定了温度传感器的量程上限和下限,所以这里可设定回水期望的温度绝对值,具体数值,可比出水温度高 5 -10 ℃ ,根据空调房间的降温要求确定。
冷冻水循环水泵在运行中不允许停机.所以对参数 P16 和 P105 进行了设置。变频器的其他有效应用参数在表 4 中没有列出,默认使用出厂值。
测温仪为厦门恩莱公司的 XST 型自动化仪表,将仪表的温度测量范围设置为 0 ~ 100 ℃ ,相应的输出信号为 0-5V ,即温度为 100 ℃ 时输出 5V 电压信号, 0 ℃ 时输出 0V 电压信号,这与参数 P99 设定的反馈信号选择相吻合。这个测温输出信号就是对变频器的反馈信号。
3 .应用效果变频器与空调系统安装完成后,投入正式运行,获得节约 30 %电能与房间温度稳定的良好效果。 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。