电子送经控制系统的PID参数整定方法的研究.pdfVIP

维普资讯 学兔兔 第1期 (总第146期) 机 械 工程 与 自动 化 No．1 2008年2月 MECHAN1CAL ENG1NEER1NG ＆ AUT0MAT10N Feb． 文章编号：1672—6413(2008)01—0133—03 电子送经控制系统的PID参数整定方法的研究 沈丹峰，叶国铭 (东华大学 机械工程学院，上海 20162O) 摘要：对织机送经系统的PID控制方法作了详细的介绍，在先前得到的送经系统模型传递函数的基础上，采 用最小二乘法得到送经系统带有时延的一阶模型，通过对比3种典型的PID参数整定方法，得出采用数值最 优化方法得到的整定参数最理想，文中运用该方法给出了该模型下的送经控制器的P1控制参数整定结果。 关键词：PID；参数整定；数值最优化 中图分类号：TP273：TS103．131 文献标识码：A ’ O 引言 式中：丁 ——积分时间常数； 新型织机送经机构基本上完成了由机械式送经到 — — 微分时间常数。 电子送经的过渡。对于送经控制器的实现方法已有许 比例控制直接响应于当前的误差信号，一旦发生 多学者做出过研究。PID控制器是最早发展起来的控 误差信号，则控制器立即发生作用以减少偏差；积分 制策略之一，因为这种控制具有简单的控制结构，在 控制对以往的误差信号发生作用，引入积分控制能消 实际应用中又较易于整定，所以它在工业过程控制中 除控制中的静态误差，但K 的值增大可能增加系统的 有着最广泛的应用。PID控制易于实现，参数调节方 超调量；微分控制是对误差的导数，有一定的预报功 便，可以满足经纱张力控制的要求，因此在经纱张力 能，能在误差有大的变化趋势时施加合适的控制，K 控制中首先选择PID控制器。目前的研究工作主要集 的值增大能加快系统的响应速度，减小调节时间。 中在传统PID控制和先进PID控制方法的选择上，但 2 送经系统一阶延迟模型的求解 是这些方法多数集中在用经验法来确定PID整定参 利用系统辨识的方法可以得到控制对象的传递函 数或规则，因此控制效果是较好的，但不是最好的。本 数，我们在某型织机上采用系统辨识的方法测得织机 文在先前的基础上，对如何整定PID参数进行了研 送经系统模型的传递函数为： 究。 b【 ) 0．029 1R +7．472 2) ， ， 、 ：== 西 。……… 【 ) l PID控制器的基本原理 式中：R——织轴卷径。 连续PID控制器的最一般形式为： 在PID控制器的诸多算法中，绝大多数的算法都 G( )一K +A_xi+K 。 …………………… (1) 是基于一阶模型的，这主要是因为大部分过程控制模 其中：K 、K 和K 分别是对系统误差信号及其积分