《電子技術(shù)應(yīng)用》
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簡單有效的PID調(diào)節(jié)方法
摘要: 在工程實(shí)際中,,應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例,、積分、微分控制,簡稱PID控制,又稱PID調(diào)節(jié)。PID控制器問世至今已有近70年歷史,它以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好,、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一,。
Abstract:
Key words :

簡單有效的PID調(diào)節(jié)方法
  
1.PID常用口訣:
  
  參數(shù)整定找最佳,,從小到大順序查
  
  先是比例后積分,最后再把微分加
  
  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(shí)間往下降
  
  曲線波動(dòng)周期長,,積分時(shí)間再加長
  
  曲線振蕩頻率快,,先把微分降下來
  
  動(dòng)差大來波動(dòng)慢,。微分時(shí)間應(yīng)加長
  
  理想曲線兩個(gè)波,前高后低4比1
  
  一看二調(diào)多分析,,調(diào)節(jié)質(zhì)量不會(huì)低
  
2.PID控制器參數(shù)的工程整定,各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中P.I.D參數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以下可參照:
  
  溫度T:P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s
  
  壓力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,。
  
3.PID控制的原理和特點(diǎn)
  
  在工程實(shí)際中,應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例,、積分,、微分控制,簡稱PID控制,,又稱PID調(diào)節(jié),。PID控制器問世至今已有近70年歷史,它以其結(jié)構(gòu)簡單,、穩(wěn)定性好,、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一,。當(dāng)被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握,,或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí),控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí),,系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)試來確定,這時(shí)應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便,。即當(dāng)我們不完全了解一個(gè)系統(tǒng)和被控對象﹐或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時(shí),,最適合用PID控制技術(shù)。PID控制,,實(shí)際中也有PI和PD控制,。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差,利用比例,、積分,、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。
  
  比例(P)控制
  
  比例控制是一種最簡單的控制方式,。其控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)成比例關(guān)系,。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差(Steady-stateerror)。
  
  積分(I)控制
  
  在積分控制中,,控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系,。對一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng),如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差,,則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)(SystemwithSteady-stateError),。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差,在控制器中必須引入“積分項(xiàng)”,。積分項(xiàng)對誤差取決于時(shí)間的積分,,隨著時(shí)間的增加,,積分項(xiàng)會(huì)增大。這樣,,即便誤差很小,,積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大,它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小,,直到等于零,。因此,比例+積分(PI)控制器,,可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差,。
  
  微分(D)控制
  
  在微分控制中,控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分(即誤差的變化率)成正比關(guān)系,。自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會(huì)出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn),。其原因是由于存在有較大慣性組件(環(huán)節(jié))或有滯后(delay)組件,具有抑制誤差的作用,,其變化總是落后于誤差的變化,。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”,即在誤差接近零時(shí),,抑制誤差的作用就應(yīng)該是零,。這就是說,在控制器中僅引入“比例”項(xiàng)往往是不夠的,,比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值,,而目前需要增加的是“微分項(xiàng)”,它能預(yù)測誤差變化的趨勢,,這樣,,具有比例+微分的控制器,就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零,,甚至為負(fù)值,,從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象,,比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動(dòng)態(tài)特性,。
 

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