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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:- |* H% J' G1 j* g2tech.cn
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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。
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. O+ b7 H- y# e0 y- M5 w2 s2、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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% k% L1 i$ x4 k3 d; z3、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。
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4、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。" s  T+ |( S/ ^2tech.cn
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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。% q. G4 m% q$ f$ h; n2tech.cn
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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。
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3 S5 y( h5 s. H  I% R2 ?5,公式:
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数值pid的计算:' j$ v5 U1 U7 S6 V. _; A2tech.cn

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7 `# ]+ C8 m3 k. _' T6,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。
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* A+ y& G1 q) c' C7,参数的自整定。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。
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: P5 b' F9 b9 J9 Y7 y9 z( N8,pid算法流程图:* j1 X5 [4 M! ]$ d2tech.cn

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PID参数调整口诀
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参数整定找最佳,从小到大顺序查
8 G; a. L$ Q, J' l$ Q先是比例后积分,最后再把微分加
& \1 p1 `: `1 A) S曲线振荡很频繁,比例度盘要放大
% J4 v3 X3 `8 K- \) T9 W0 P曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳+ c) G( I- K; ]& x! ]2tech.cn
曲线偏离回复慢,积分时间往下降
  ~" r& u4 P$ O% V) R3 @曲线波动周期长,积分时间再加长) D, G7 P; ?- y% i; c7 r2tech.cn
曲线振荡频率快,先把微分降下来# U6 D9 R4 y( |% A5 k! T; F2tech.cn
动差大来波动慢。微分时间应加长
% N: v7 `' S' P: u  P理想曲线两个波,前高后低四比一, Z6 s. R2 t; U5 Z2 Q# U- b, w, U0 j2tech.cn
一看二调多分析,调节质量不会低# t  b6 W0 B! z9 `; {2tech.cn

( o% ]/ j0 k: a! e2 X( t- Q3 v若要反应增快,增大P减小I
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7 m3 ?/ R8 C( V! z( S若要反应减慢,减小P增大I9 q& J' P1 O  p. E. K6 q& S6 \0 ~0 s2tech.cn
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如果比例太大,会引起系统震荡, r$ k5 U# j% ^8 u; U2tech.cn
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如果积分太大,会引起系统迟钝; Y# l% R1 }1 J; ?7 j, t2tech.cn

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