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河南建材2024年第6期

临界比例度法调整PID回路参数在水泥工程调试中的应用

尹文杰1杨林²商九坤²刘卢珊²部英明²

1中材建设有限公司（100176）

）2河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

摘要：文章介绍了多种水泥厂的生产中常用的自动控制回路类型，同时详细说明了临界比例度法获取PID

初始整定参数的方法和步骤，临界比例度法使用注意事项。

关键词：临界比例度法；PID控制器；水泥工程

0前言控制器。如立磨差压和磨机人口压力的自动调节

PID自动调节回路在工况稳定的状态下，能回路。

够完成工艺环节中的大部分自动控制和调节任在流量自动调节回路中，PI控制器同样是一

务。在实际应用中，PID回路的参数调整往往依个常见的选择，特别适用于冷却机风机风量、窑

赖于现场技术和调试人员的经验和对工艺过程的尾喷水流量等控制回路。由于气体流体的波动速

深刻理解。他们通过参考测量值跟踪和设定值曲度快、系统响应滞后小且伴有大量噪声，因此不

线，细致地调整P、I、D参数的值，以确保系宜引人微分控制（D）。

统稳定的运行。由于每个受控对象的传递函数都对于温度自动调节回路，经典PID控制器因

是独特的，因此每个PID回路都需要进行专门其能有效应对较大的时间常数滞后和提高系统动

试

的调试和优化。在众多调试方法中，临界比例度态性能及稳定性而广受欢迎。例如，分解炉喂煤

验法是一种常用的PID调节器参数整定方法。这量自动控制分解炉内温度的回路。然而，在某些

研个方法简单方便，不需要深厚的专业知识，也无温度控制场景中，如磨机人口温度控制和收尘器

究需了解受控对象的传递函数或系统模型/仿真。人口温度控制，其本质是控制风量，因此采用PI

通过临界比例度法，可以快速确定PID调节器控制器更为合适。

的初始参数K，、K,和Kd，通常能取得良好的初对于称重/液位/料位参数的自动控制回路，

始参数值。控制器的选择应基于具体的工艺过程如在篦冷

然而，临界比例度法适用于稳定的系统。对机篦下压力控制篦床速度自动调节回路中，由

于那些工艺上不允许产生等幅振荡的系统，或者于控制的是冷却机篦床上的料层厚度，且工艺

受控对象临界比例度系统很小的，这种方法可能过程时间常数较长，滞后较大，因此宜采用PID

并不适用。因为临界比例度法要求系统达到等幅控制器。而在预给料小仓的称重或料位控制中，

振荡状态找出受控对象的K，与T，而在某些工艺由于工艺过程时间常数短，滞后小，PI控制器

条件下，这是不允许的。同时，如果受控对象的则更为适用。

临界比例度很小，控制器输出的变化可能会很大，总之，不同受控量在工艺过程中的特性各异，

导致被调参数超出允许范围，进而影响生产的正应基于其特性分析来确定适合的控制器类型。上

常进行。述方法为水泥行业中常见的选择。

1水泥行业中常用的自动控制回路和控制类2临界比例度法的使用方法

型临界比例度法的基本原理在于，它通过模拟

在选择PID控制器类型时，需考虑到不同类闭环控制系统在纯比例控制作用下的响应来整定

型控制器在临界比例度法下采用的整定计算公式PID控制器的参数。具体操作步骤如下：

各有差异。因此，首要任务是明确受控对象所需（1）设置PID控制器为纯比例模式。首

的PID控制类型。在水泥行业中，常见的受控过先，设置PID控制器的积分时间Tα°（或者

程变量有压力/差压