pid控制器的参数整定b是控制系统设计的核心内容.doc

PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下：(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作﹔(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期﹔(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。( G; V1 v) H% |. V* m　　PID参数的设定：是靠经验及工艺的熟悉，参考测量值跟踪与设定值曲线，从而调整P\I\D的大小。2 S/ C; d ~! R% a s$ g) \4 H6 r　　PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照：7 d5 H$ v( \5 [　　温度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s3 I, E e! [# h$ \. m8 Y, W4 w　　压力P: P=30~70%,T=24~180s,) V1 \6 ?( o2 |6 @; g |/ m% o　　液位L: P=20~80%,T=60~300s, b4 G* R3 f ?2 e. G　　流量L: P=40~100%,T=6~60s。7 {: V ~. n* T I2 ~　　书上的常用口诀：/ M4 J a- i$ C　　参数整定找最佳，从小到大顺序查1 Y/ X C0 h M4 c; g u　　先是比例后积分，最后再把微分加- q9 q y) L ~; m8 W2 u　　曲线振荡很频繁，比例度盘要放大! k8 ^9 p: e0 N- U R　　曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳7 Y$ F- e7 `7 R8 r7 Y　　曲线偏离回复慢，积分时间往下降 h: o- k6 F/ Z! j3 }5 |5 m! j　　曲线波动周期长，积分时间再加长0 x* S7 g A h8 @8 r N \6 }$ G　　曲线振荡频率快，先把微分降下来: u( ? s f. D; h8 y　　动差大来波动慢。微分时间应加长: g U: |* N; l8 I! N a　　理想曲线两个波，前高后低4比1/ V1 D* x; [9 e　　一看二调多分析，调节质量不会低3 p# @6 b* ? u) u7 T r9 h! U$ _8 X1 y8 B C) f8 d6 I h R: S. w u0 e) ^* g 这里介绍一种经验法。这种方法实质上是一种试凑法，它是在生产实践中总结出来的行之有效的方法，并在现场中得到了广泛的应用。6 b. P0 s3 \. Y8 Q# g q 这种方法的基本程序是先根据运行经验，确定一组调节器参数，并将系统投入闭环运行，然后人为地加入阶跃扰动（如改变调节器的给定值），观察被调量或调节器输出的阶跃响应曲线。若认为控制质量不满意，则根据各整定参数对控制过程的影响改变调节器参数。这样反复试验，直到满意为止。7 G$ J- r; q t 经验法简单可靠，但需要有一定现场运行经验，整定时易带有主观片面性。当采用PID调节器时，有多个整定参数，反复试凑的次数增多，不易得到最佳整定参数。1 {- h2 u; d( h* Q. ]1 w$ w9 q; D W1 ~5 T+ Y, ? 下面以PID调节器为例，具体说明经验法的整定步骤：6 M: R; l ]2 V, k8 t ⑴让调节器参数积分系数S0=0，实际微分系数k=0，控制系统投入闭环运行，由小到大改变比例系数S1，让扰动信号作阶跃变化，观察控制过程，直到获得满意的控制过程为止。5 v9 L5 N$ r! ~/ d9 B! c. l ⑵取比例系数S1为当前的值乘以0.83，由小到大增加积分系数S0，同样让扰动信号作阶跃变化，直至求得满意的控制过程。8 x1 `# z- W# V3 _ (3)积分系数S0保持不变，改变比例系数S1，观察控制过程有无改善，如有改善则继续调整，直到满意为止。否则，将原比