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PID常用控制规律及调试口诀

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天地我心 发表于 2019-9-7 12:20 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
常用控制规律的特点:
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1、比例控制规律P:采用P控制规律能较快地克服扰动的影响,它的作用于输出值较快,但不能很好稳定在一个理想的数值,不良的结果是虽较能有效的克服扰动的影响,但有余差出现。它适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、控制要求不高、被控参数允许在一定范围内有余差的场合。如:水泵房冷、热水池水位控制;油泵房中间油罐油位控制等。0 \$ i1 p: R) [2 R7 K2tech.cn
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2、比例积分控制规律(PI):在工程中比例积分控制规律是应用最广泛的一种控制规律。积分能在比例的基础上消除余差,它适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、被控参数不允许有余差的场合。如:流量控制系统;油泵房供油管流量控制系统;温度调节系统等。
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3、比例微分控制规律(PD):微分具有超前作用,对于具有容量滞后的控制通道,引入微分参与控制,在微分项设置得当的情况下,对于提高系统的动态性能指标,有着显著效果。因此,对于控制通道的时间常数或容量滞后较大的场合,为了提高系统的稳定性,减小动态偏差等可选用比例微分控制规律。如:加热型温度控制、成分控制。需要说明一点,对于那些纯滞后较大的区域里,微分项是无能为力,而在测量信号有噪声或周期性振动的系统,则也不宜采用微分控制。如:大窑玻璃液位的控制。1 b# a! b1 v+ w! V2tech.cn

' I$ M7 a2 Q& I2 @# j$ S: T4、例积分微分控制规律(PID):PID控制规律是一种较理想的控制规律,它在比例的基础上引入积分,可以消除余差,再加入微分作用,又能提高系统的稳定性。它适用于控制通道时间常数或容量滞后较大、控制要求较高的场合。如温度控制、成分控制等。$ s7 F, J& Y# j5 [9 n2tech.cn

. u) V  h9 Y  f" J1 G鉴于D规律的作用,我们还必须了解时间滞后的概念,时间滞后包括容量滞后与纯滞后。其中容量滞后通常又包括:测量滞后和传送滞后。测量滞后是检测元件在检测时需要建立一种平衡,如热电偶、热电阻、压力等响应较慢产生的一种滞后。而传送滞后则是在传感器、变送器、执行机构等设备产生的一种控制滞后。纯滞后是相对与测量滞后的,在工业上,大多的纯滞后是由于物料传输所致,如:大窑玻璃液位,在投料机动作到核子液位仪检测需要很长的一段时间。
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总之,控制规律的选用要根据过程特性和工艺要求来选取,决不是说PID控制规律在任何情况下都具有较好的控制性能,不分场合都采用是不明智的。如果这样做,只会给其它工作增加复杂性,并给参数整定带来困难。当采用PID控制器还达不到工艺要求,则需要考虑其它的控制方案。如串级控制、前馈控制、大滞后控制等。' x6 x% }- W1 G! K; K% ?- n' a2 N2tech.cn
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5,公式:. Q- q! o+ J/ S- _1 x6 m, y2tech.cn

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1 q; B$ C/ ^) p, u9 e7 \$ @数值pid的计算:
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: G! m! o: _, v# {( ^. h; u6,问题。Kp,Ti,Td三个参数的设定是PID控制算法的关键问题。一般说来编程时只能设定他们的大概数值,并在系统运行时通过反复调试来确定最佳值。因此调试阶段程序须得能随时修改和记忆这三个参数。, W9 i3 Q: v2 E9 k1 i- o8 q2tech.cn
5 t) B: O. l  d5 @) @& r3 D% N2tech.cn
7,参数的自整定。在某些应用场合,比如通用仪表行业,系统的工作对象是不确定的,不同的对象就得采用不同的参数值,没法为用户设定参数,就引入参数自整定的概念。实质就是在首次使用时,通过N次测量为新的工作对象寻找一套参数,并记忆下来作为以后工作的依据。5 ~/ ~2 {% b* P1 [# O2tech.cn

# I$ @- n% ^% B6 ^. @0 `  {6 I; J4 J8 j8,pid算法流程图:
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PID参数调整口诀
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3 v0 V, _& M( ~. P/ U参数整定找最佳,从小到大顺序查
. Z) y+ p% Q( t3 n( L: K先是比例后积分,最后再把微分加& T( h, B* i. H. u5 X2tech.cn
曲线振荡很频繁,比例度盘要放大
: }+ L3 `! Y9 [9 i3 ^3 t曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳
' l6 b/ Q! E- |) h( l曲线偏离回复慢,积分时间往下降
" h& y5 `" T7 [$ Z6 a: B曲线波动周期长,积分时间再加长$ e+ i/ p6 [6 S: J1 v) U2tech.cn
曲线振荡频率快,先把微分降下来6 Q6 e5 @) s% L! w) _" p7 ?; L2tech.cn
动差大来波动慢。微分时间应加长
: L# T' y6 J; d. B5 M理想曲线两个波,前高后低四比一
1 _% a$ {5 o+ z" S) j# I/ L" d2 ~一看二调多分析,调节质量不会低" K0 e! S  Z5 k4 h2tech.cn

$ n& O1 c4 \) D! S, V- Q7 p% x若要反应增快,增大P减小I, m2 u# f% k9 _: L2tech.cn

/ Z* m; g5 {+ Z7 u# m1 b; q* s若要反应减慢,减小P增大I
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如果比例太大,会引起系统震荡; A6 T; g* v% @3 g5 C2tech.cn
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如果积分太大,会引起系统迟钝' S# V) R1 v0 ?& Q+ s1 }2tech.cn

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