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简单有效的PID调节方法

时间:2013-09-18 来源:未知 编辑:电气自动化技术网 点击:次 字体设置:

PID是工业生产中最常用的一种控制方式,PID调节仪表也是工业控制中最常用的仪表之一,PID 适用于需要进行高精度测量控制的系统,可根据被控对象自动演算出最佳PID控制参数。
PID参数自整定控制仪可选择外给定(或阀位)控制功能。可 取代伺服放大器直接驱动执行机构(如阀门等)。PID外给定(或阀位)控制仪可自动跟随外部给定值(或阀位
反馈值)进行控制输出(模拟量控制输出或继电器正转、反转控制输出)。可实现自动/手动无扰动切换。手动切换至自动时,采用逼近法积算,以实现
手动/自动的平稳切换。PID外给定(或阀位)控制仪可同时显示测量信号及阀位反馈 信号。
PID光柱显示控制仪集数字仪表与模拟仪表于一体,可对测量 值及控制目标值进行数字量显示(双LED数码显示),并同时对测量值及控制目标值进行相对模拟量显示( 双光柱显示),
显示方式为双LED数码显示+双光柱模拟量显示,使测量值的显示更为清晰直观。
PID参数自整定控制仪可随意改变仪表的输入信号类型。采用 最新无跳线技术,只需设定仪表内部参数,即可将仪表从一种输入信号改为另一种输入信号。
PID参数自整定控制仪可选择带有一路模拟量控制输出(或开 关量控制输出、继电器和可控硅正转、反转控制)及一路模拟量变送输出,可适用于各种测量控制场合。
PID参数自整定控制仪支持多机通讯,具有多种标准串行双向 通讯功能,可选择多种通讯方式,如RS-232、RS-485、RS-42等,通讯波特率300~9600bps 仪表内部参数自由设定。可与各种带串行输入输出的设备(
如电脑、可编程控制器、PLC 等)进行通讯,构成管理系统。
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
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参数经验数据以下可参照:
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获得系统参数时,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(Steady-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。 
 [/URL]PID是工业生产中最常用的一种控制方式,PID调节仪表也是工业控制中最常用的仪表之一,PID 适用于需要进行高精度测量控制的系统,可根据被控对象自动演算出最佳PID控制参数。
PID参数自整定控制仪可选择外给定(或阀位)控制功能。可 取代伺服放大器直接驱动执行机构(如阀门等)。PID外给定(或阀位)控制仪可自动跟随外部给定值(或阀位
反馈值)进行控制输出(模拟量控制输出或继电器正转、反转控制输出)。可实现自动/手动无扰动切换。手动切换至自动时,采用逼近法积算,以实现
手动/自动的平稳切换。PID外给定(或阀位)控制仪可同时显示测量信号及阀位反馈 信号。
PID光柱显示控制仪集数字仪表与模拟仪表于一体,可对测量 值及控制目标值进行数字量显示(双LED数码显示),并同时对测量值及控制目标值进行相对模拟量显示( 双光柱显示),
显示方式为双LED数码显示+双光柱模拟量显示,使测量值的显示更为清晰直观。
PID参数
自整定控制仪可随意改变仪表的输入信号类型。采用 最新无跳线技术,只需设定仪表内部参数,即可将仪表从一种输入信号改为另一种输入信号。
PID参数自整定控制仪可选择带有一路模拟量控制输出(或开 关量控制输出、继电器和可控硅正转、反转控制)及一路模拟量变送输出,可适用于各种测量控制场合。
PID参数自整定控制仪支持多机通讯,具有多种标准串行双向 通讯功能,可选择多种通讯方式,如RS-232、RS-485、RS-42等,通讯波特率300~9600bps 仪表内部参数自由设定。可与各种带串行输入输出的设备(
如电脑、可编程控制器、PLC 等)进行通讯,构成管理系统。
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
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参数经验数据以下可参照:
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获得系统参数时,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(Steady-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。

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