PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設計的核心內容。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數(shù)整定的方法很多,概括起來有兩大類:一是理論計算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學模型,經(jīng)過理論計算確定控制器參數(shù)。這種方法所得到的計算數(shù)據(jù)未必可以直接用,還必須通過工程實際進行調整和修改。二是工程整定方法,它主要依賴工程經(jīng)驗,直接在控制系統(tǒng)的試驗中進行,且方法簡單、易于掌握,在工程實際中被廣泛采用。PID控制器參數(shù)的工程整定方法,主要有臨界比例法、反應曲線法和衰減法。三種方法各有其特點,其共同點都是通過試驗,然后按照工程經(jīng)驗公式對控制器參數(shù)進行整定。但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù),都需要在實際運行中進行最后調整與完善,F(xiàn)在一般采用的是臨界比例法。利用該方法進行 PID控制器參數(shù)的整定步驟如下:(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作;(2)僅加入比例控制環(huán)節(jié),直到系統(tǒng)對輸入的階躍響應出現(xiàn)臨界振蕩,記下這時的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期;(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數(shù)。
PID參數(shù)的設定:是靠經(jīng)驗及工藝的熟悉,參考測量值跟蹤與設定值曲線,從而調整P\I\D的大小。
比例I/微分D=2,具體值可根據(jù)儀表定,再調整比例帶P,P過頭,到達穩(wěn)定的時間長,P太短,會震蕩,永遠也打不到設定要求。
PID控制器參數(shù)的工程整定,各種調節(jié)系統(tǒng)中P.I.D參數(shù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)以下可參照:
溫度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s
壓力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。
常用口訣:
參數(shù)整定找最佳,從小到大順序查
先是比例后積分,最后再把微分加
曲線振蕩很頻繁,比例度盤要放大
曲線漂浮繞大灣,比例度盤往小扳
曲線偏離回復慢,積分時間往下降
曲線波動周期長,積分時間再加長
曲線振蕩頻率快,先把微分降下來
動差大來波動慢。微分時間應加長
理想曲線兩個波,前高后低4比1
一看二調多分析,調節(jié)質量不會低
可以用MATLAB仿仿,感受一下參數(shù)對典型對象動態(tài)特性影響
請參考“先進PID控制及其MATLAB仿真”,劉金琨編,電子工業(yè)出版社2003年1月版
控制電動閥的開度來達到控制溫度是可以的,我個人認為用比例電磁閥替代電動閥完全可以實現(xiàn)PID的控制。因為比例電磁閥有標準的模擬量輸入信號和反饋信號而且具有PID調節(jié)功能。經(jīng)過多年的工作經(jīng)驗,我個人認為PID參數(shù)的設置的大小,一方面是要根據(jù)控制對象的具體情況而定;另一方面是經(jīng)驗。P是解決幅值震蕩,P大了會出現(xiàn)幅值震蕩的幅度大,但震蕩頻率小,系統(tǒng)達到穩(wěn)定時間長;I是解決動作響應的速度快慢的,I大了響應速度慢,反之則快;D是消除靜態(tài)誤差的,一般D設置都比較小,而且對系統(tǒng)影響比較小。對于溫度控制系統(tǒng)P在5-10%之間;I在180-240s之間;D在30以下。對于壓力控制系統(tǒng)P在30-60%之間;I在30-90s之間;D在30以下