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PID调节步骤- ]3 h* F+ e% a; D5 \" K# i
没有一种控制算法比PID调节规律更有效、更方便的了。现在一些时髦点的调节器基本源自PID。甚至可以这样说:PID调节器是其它控制调节算法的妈。
; I* m |4 k n* @为什么PID应用如此广泛、又长久不衰?
& B# x+ [' o7 u: K. Z' S$ o因为PID解决了自动控制理论所要解决的最基本问题,既系统的稳定性、快速性和准确性。调节PID的参数,可实现在系统稳定的前提下,兼顾系统的带载能力和抗扰能力,同时,在PID调节器中引入积分项,系统增加了一个零积点,使之成为一阶或一阶以上的系统,这样系统阶跃响应的稳态误差就为零。9 e5 y8 N9 V% I1 [9 g
由于自动控制系统被控对象的千差万别,PID的参数也必须随之变化,以满足系统的性能要求。这就给使用者带来相当的麻烦,特别是对初学者。下面简单介绍一下调试PID参数的一般步骤: 8 |% x9 [1 g/ {1 t8 p) ~; O, E- P! L
1.负反馈
5 Z8 V# @- _; H \8 C I4 m自动控制理论也被称为负反馈控制理论。首先检查系统接线,确定系统的反馈为负反馈。例如电机调速系统,输入信号为正,要求电机正转时,反馈信号也为正(PID算法时,误差=输入-反馈),同时电机转速越高,反馈信号越大。其余系统同此方法。
- U$ V0 N$ c: V2.PID调试一般原则
' B8 D5 f2 i& f: H- O5 s' @a.在输出不振荡时,增大比例增益P。 , c8 [ K, Y( @( W1 A
b.在输出不振荡时,减小积分时间常数Ti。
( S! @2 {9 Z- d1 F& `% D& C7 \c.在输出不振荡时,增大微分时间常数Td。
& u" H* e+ S$ O& J' |3 y" I3 v+ E3.一般步骤
: y1 h3 m: t2 I. va.确定比例增益P
8 Q; X7 B* @) p8 X% V8 J9 _/ q确定比例增益P 时,首先去掉PID的积分项和微分项,一般是令Ti=0、Td=0(具体见PID的参数设定说明),使PID为纯比例调节。输入设定为系统允许的最大值的60%~70%,由0逐渐加大比例增益P,直至系统出现振荡;再反过来,从此时的比例增益P逐渐减小,直至系统振荡消失,记录此时的比例增益P,设定PID的比例增益P为当前值的60%~70%。比例增益P调试完成。
3 w7 {0 W3 I( Y; _: Y4 H1 kb.确定积分时间常数Ti
$ X7 X% k9 U; E4 \; z4 K. U比例增益P确定后,设定一个较大的积分时间常数Ti的初值,然后逐渐减小Ti,直至系统出现振荡,之后在反过来,逐渐加大Ti,直至系统振荡消失。记录此时的Ti,设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150%~180%。积分时间常数Ti调试完成。 $ G& Z- X+ S# G% v9 G
c.确定积分时间常数Td 8 Q! b- P- c7 y' V i, _$ X
积分时间常数Td一般不用设定,为0即可。若要设定,与确定 P和Ti的方法相同,取不振荡时的30%。
! a( E! F+ ^4 V/ bd.系统空载、带载联调,再对PID参数进行微调,直至满足要求。$ O# q) k; }0 a, C. [" g" c
4.PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中PID参数经验数据以下可参照:
+ o& B7 A# F5 ^温度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s 1 @# m2 c+ A& y
5 `% T! Y6 C% }1 K压力P: P=30~70%,T=24~180s, . v/ p6 j- D- v1 A
3 R) T4 H! E2 P/ a$ {
液位L: P=20~80%,T=60~300s, R; l( b" @: w8 G
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流量L: P=40~100%,T=6~60s。
4 d8 ~; P( a9 b8 `& a
/ y' Y2 a, V1 s2 y7 d4 u9 a* Y" o2 d9 f
5 H' U9 Y2 l! t: \( @: }5. PID常用口诀:% m% D2 O v2 S1 K; g. Z
参数整定找最佳,从小到大顺序查6 [& l0 {' S" ~- x* W
先是比例后积分,最后再把微分加
4 g: M2 l: n" w& B曲线振荡很频繁,比例度盘要放大4 L( D# r, p8 E
曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳1 ?6 W: @2 A+ T/ _; q) ^ |# Y
曲线偏离回复慢,积分时间往下降
/ _( i# o0 t% p+ z& }6 k; v6 n8 ^曲线波动周期长,积分时间再加长
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