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PID調(diào)節(jié)步驟
1 f3 w9 W A1 T沒有一種控制算法比PID調(diào)節(jié)規(guī)律更有效,、更方便的了�,,F(xiàn)在一些時(shí)髦點(diǎn)的調(diào)節(jié)器基本源自PID。甚至可以這樣說:PID調(diào)節(jié)器是其它控制調(diào)節(jié)算法的媽,。
2 B+ Z$ ]: u+ e% r% P- P6 A; b" Z為什么PID應(yīng)用如此廣泛、又長久不衰?! X0 M3 D2 b+ u, G+ K# t, S* ^
因?yàn)?/font>PID解決了自動(dòng)控制理論所要解決的最基本問題,,既系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和準(zhǔn)確性,。調(diào)節(jié)PID的參數(shù),,可實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下,兼顧系統(tǒng)的帶載能力和抗擾能力,,同時(shí),,在PID調(diào)節(jié)器中引入積分項(xiàng),系統(tǒng)增加了一個(gè)零積點(diǎn),,使之成為一階或一階以上的系統(tǒng),,這樣系統(tǒng)階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差就為零。7 F) P$ K8 z+ u/ I- Q$ ]8 u* n4 h- Q
由于自動(dòng)控制系統(tǒng)被控對象的千差萬別,,PID的參數(shù)也必須隨之變化,,以滿足系統(tǒng)的性能要求。這就給使用者帶來相當(dāng)?shù)穆闊�,,特別是對初學(xué)者,。下面簡單介紹一下調(diào)試PID參數(shù)的一般步驟: 0 K( g/ C- ]. W9 e
1.負(fù)反饋
8 c# h* s9 t8 H9 f/ @# g8 s C, q自動(dòng)控制理論也被稱為負(fù)反饋控制理論。首先檢查系統(tǒng)接線,,確定系統(tǒng)的反饋為負(fù)反饋,。例如電機(jī)調(diào)速系統(tǒng),輸入信號為正,,要求電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí),,反饋信號也為正(PID算法時(shí),誤差=輸入-反饋),,同時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速越高,,反饋信號越大。其余系統(tǒng)同此方法,。 4 n% z1 b- o% K0 Q
2.PID調(diào)試一般原則 8 d# [" S7 V$ n
a.在輸出不振蕩時(shí),,增大比例增益P,。
3 |+ T+ R0 K( V e" cb.在輸出不振蕩時(shí),減小積分時(shí)間常數(shù)Ti,。
! \+ J- ?+ e1 x/ f4 u. ]7 Hc.在輸出不振蕩時(shí),,增大微分時(shí)間常數(shù)Td。 9 J3 e$ C" z- z$ L: q
3.一般步驟 4 e5 t, I" C0 b# z2 u0 C2 M+ k
a.確定比例增益P + H0 v# a6 k6 W7 v8 q) ~+ m# l
確定比例增益P 時(shí),,首先去掉PID的積分項(xiàng)和微分項(xiàng),,一般是令Ti=0、Td=0(具體見PID的參數(shù)設(shè)定說明),,使PID為純比例調(diào)節(jié),。輸入設(shè)定為系統(tǒng)允許的最大值的60%~70%,由0逐漸加大比例增益P,,直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩,;再反過來,從此時(shí)的比例增益P逐漸減小,,直至系統(tǒng)振蕩消失,,記錄此時(shí)的比例增益P,設(shè)定PID的比例增益P為當(dāng)前值的60%~70%,。比例增益P調(diào)試完成,。 % i. G- S4 ~9 Y' B8 R
b.確定積分時(shí)間常數(shù)Ti / F4 {. `; i% g5 ^1 M: W
比例增益P確定后,設(shè)定一個(gè)較大的積分時(shí)間常數(shù)Ti的初值,,然后逐漸減小Ti,,直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩,之后在反過來,,逐漸加大Ti,,直至系統(tǒng)振蕩消失。記錄此時(shí)的Ti,,設(shè)定PID的積分時(shí)間常數(shù)Ti為當(dāng)前值的150%~180%,。積分時(shí)間常數(shù)Ti調(diào)試完成。 & m9 Z5 a: N0 x+ c. G
c.確定積分時(shí)間常數(shù)Td . G! k9 Z! U8 o4 `- L+ W
積分時(shí)間常數(shù)Td一般不用設(shè)定,,為0即可,。若要設(shè)定,與確定 P和Ti的方法相同,,取不振蕩時(shí)的30%,。 / [. \8 C) x0 _1 W
d.系統(tǒng)空載、帶載聯(lián)調(diào),,再對PID參數(shù)進(jìn)行微調(diào),,直至滿足要求。, j( N2 t h9 f- R
4.PID控制器參數(shù)的工程整定,各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中PID參數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以下可參照:8 E. J4 H" `' z( K+ V! _
溫度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s
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壓力P: P=30~70%,T=24~180s,
g# I0 w' x5 M& n: z0 D6 e4 {+ | E) d4 Z% e2 ~8 b: Z3 K3 S
液位L: P=20~80%,T=60~300s, 9 U6 q7 {: ^' N$ o; z- }
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流量L: P=40~100%,T=6~60s。
D/ N9 o: d+ \- G- Z1 z0 t+ Y( h/ z1 T1 Y4 q
( l; V7 r4 M+ |6 d% b7 r S- J2 h" l; ] L7 [. v" U% z
5. PID常用口訣:
/ Q( q2 O" \% L- _) v2 `1 u4 Y1 Z參數(shù)整定找最佳,,從小到大順序查2 h# _ J( k% k0 W7 o& i
先是比例后積分,,最后再把微分加' m8 T% H- ]. u) x# z& W- K; W! u
曲線振蕩很頻繁,比例度盤要放大/ `. x+ J( \ Y4 r s% y
曲線漂浮繞大灣,,比例度盤往小扳( Q4 @9 \% N! s. ~ [% C0 M; ~) \. L
曲線偏離回復(fù)慢,,積分時(shí)間往下降/ o; A- I( N/ ]3 `" ?
曲線波動(dòng)周期長,積分時(shí)間再加長
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