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  • 1 # 大師兄2022

    PID控制器的引數整定是控制系統設計的核心內容。它是根據被控過程的特性確定PID控制器的比例係數、積分時間和微分時間的大小。

      PID控制器引數整定的方法很多,概括起來有兩大類:

      一是理論計算整定法。

      它主要是依據系統的數學模型,經過理論計算確定控制器引數。這種方法所得到的計算資料未必可以直接用,還必須透過工程實際進行調整和修改。

      二是工程整定方法。

      它主要依賴工程經驗,直接在控制系統的試驗中進行,且方法簡單、易於掌握,在工程實際中被廣泛採用。PID控制器引數的工程整定方法,主要有臨界比例法、反應曲線法和衰減法。三種方法各有其特點,其共同點都是透過試驗,然後按照工程經驗公式對控制器引數進行整定。

      但無論採用哪一種方法所得到的控制器引數,都需要在實際執行中進行最後調整與完善。現在一般採用的是臨界比例法。利用該方法進行PID控制器引數的整定步驟如下:

      (1)首先預選擇一個足夠短的取樣週期讓系統工作;

      (2)僅加入比例控制環節,直到系統對輸入的階躍響應出現臨界振盪,記下這時的比例放大係數和臨界振盪週期;

      (3)在一定的控制度下透過公式計算得到PID控制器的引數。

      PID引數的設定:是靠經驗及工藝的熟悉,參考測量值跟蹤與設定值曲線,從而調整P\I\D的大小。

      比例I/微分D=2,具體值可根據儀表定,再調整比例帶P,P過頭,到達穩定的時間長,P太短,會震盪,永遠也打不到設定要求。

      PID控制器引數的工程整定,各種調節系統中P.I.D引數經驗資料以下可參照:

      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。

      書上的常用口訣:

      引數整定找最佳,從小到大順序查;

      先是比例後積分,最後再把微分加;

      曲線振盪很頻繁,比例度盤要放大;

      曲線漂浮繞大灣,比例度盤往小扳;

      曲線偏離回覆慢,積分時間往下降;

      曲線波動週期長,積分時間再加長;

      曲線振盪頻率快,先把微分降下來;

      動差大來波動慢。微分時間應加長;

      理想曲線兩個波,前高後低4比1;

      一看二調多分析,調節質量不會低。

      經過多年的工作經驗,我個人認為PID引數的設定的大小,一方面是要根據控制物件的具體情況而定;另一方面是經驗。P是解決幅值震盪,P大了會出現幅值震盪的幅度大,但震盪頻率小,系統達到穩定時間長;I是解決動作響應的速度快慢的,I大了響應速度慢,反之則快;D是消除靜態誤差的,一般D設定都比較小,而且對系統影響比較小。對於溫度控制系統P在5-10%之間;I在180-240s之間;D在30以下。對於壓力控制系統P在30-60%之間;I在30-90s之間;D在30以下。

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