PID调节原理1.pdf

PID 调节口诀(转贴) 1. PID 常用口诀: 参数整定找最佳，从小到大顺序查，先是比例后积分，最后再把 微分加，曲线振荡很频繁，比例度盘要放大，曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳，曲线 偏离回复慢，积分时间往下降，曲线波动周期长，积分时间再加长，曲线振荡频率快， 先把微分降下来，动差大来波动慢，微分时间应加长，理想曲线两个波，前高后低4 比 1， 2. 一看二调多分析，调节质量不会低 2.PID 控制器参数的工程整定,各种调节系统 中P.I.D 参数经 数据以下可参照： 温度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s 压力 P: P=30~70%,T=24~180s, 液位L: P=20~80%,T=60~300s, 流量L: P=40~100%, T=6~60s。 3.PID 控制的原理和特点 在工程实际中，应用最为广泛的调节器控 制规律为比例、积分、微分控制，简称PID 控制，又称PID 调节。PID 控制器问世至今 已有近70 年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制 的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时， 控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来 确定，这时应用PID 控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象 ﹐或 不能通过有效的测量手段来 得系统参数时，最适合用PID 控制技术。PID 控制，实际 中也有PI 和PD 控制。PID 控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出 控制量进行控制的。 比例 （P）控制 比例控制是一种最简单的控制方式。其控制 器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差 （Stea dy-state error）。 积分 （I）控制 在积分控制中，控制器的输出与输入误差信 号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这 个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统 （System with Steady-state Error）。为 了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分， 随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而 加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积 分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。 微分 （D）控制 在微分控 制中，控制器的输出与输入误差信号的微分 （即误差的变化率）成正比关系。 自动控 制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯 性组件（环节）或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差 的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化 “超前”，即在误差接近零时，抑制误 差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项 的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋 势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至 为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+ 微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。 PID 调节到底是什么东西? PID 调节到底是什么东西? 经常看到有关PID 调节问题书籍，看来看去看不懂他们再说什么。还有一些技术员 一提起PID 调节，就摇头，搞不懂呀！那么PID 调节的实质是什么？通俗的概念是什么？ 我们通过图1进行分析。 此主题相关图片如下，点击图片看大图： 一个自动控制系统要能很好地完成任务，首先必须工作稳定，同时还必须满足调节 过程的质量指标要求。即：系统的响应快慢、稳定性、最大偏差等。很明显，自动控制 系统总希望在稳定工作状态下，具有较高的控制质量，我们希望持续时间短、超调量小、 摆动次数少。为了保证系统的精度，就要求系统有很高的放大系数，然而放大系数一高， 又会造成系统不稳定，甚至系统产生振荡。反之，只考虑调节过程的稳定性，又无法满 足精度要求。因此，调节过程中，系统稳定性与精度之间产生了矛盾。 如何解决这个矛盾，可以根据控制系统设计要求和实际情况，在控制系统中插入“校 正网络”，矛盾就可以得到较好解决。这种