隨動系統(tǒng)中的PID調節(jié)

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯隨動系統(tǒng)中的PID調節(jié) 想當時，偶自學了計算機專業(yè)，一心想找個軟件開發(fā)的工作，記得那時最火的還是數(shù)據庫方面的軟件開發(fā)，有一次去計算機討論所面試，人家問我會PB嗎？我說只會VB,然后人家就給我講了一通想搞軟件需要有什么什么樣的基礎。，再然后我就回家等著了。后來，卻機緣巧合的走上了自動化掌握這條道路。 回想起這十多年的從業(yè)經受，由于不是學自動化掌握專業(yè)的，所以遇到了很多的難題（相對于當時來講），好在沒有咱工程師解決不了的事，每次都在經受了挫折與勝利的反復磨練后，最終實現(xiàn)了掌握要求。下面就講講我在隨動系統(tǒng)中的PID調整經受吧！ 掌握系統(tǒng)要求實現(xiàn)PID調整的功能，P

2、ID的設定值是一個實時變化的隨機量（來自于沖板流量計的瞬時值），要求輸出量（失重式給料機的給料量）能夠準時、精確的跟隨設定值的變化，做出快速、精確的響應。 剛開頭接觸PID調整，可謂是一頭霧水，只知道P 就是比例，就是輸入偏差乘以一個系數(shù)；I 就是積分，就是對輸入偏差進行積分運算；D 就是微分，對輸入偏差進行微分運算。 詳細該怎么用不知道，參數(shù)該如何整定不清晰，于是跑到了書店，翻開了一本自動掌握原理，看著滿書的公式推導，心里倍感壓力巨大，沒看懂就灰溜溜的回來了。 當時手里有本S7-200的系統(tǒng)手冊，里面有一段PID的程序和相關講解，認真讀了好幾遍，有那么一點點明白了，又下載了S7-300的FB

3、41功能塊的說明，看得似懂非懂的，不管了，先寫好程序再說。很快設備就組裝好了，還不能發(fā)給客戶，由于我的程序還沒調試，于是便主動加班加點的開頭了調試工作。 系統(tǒng)震蕩- 為了便利調試，我先是將設定值給一個恒值進行調試，沒想到一開頭就遇到了難題，設備運轉起來后，只見變頻器面板在0-50HZ之間來回變換著數(shù)字，電機也跟著嗡嗡的喘著，系統(tǒng)震蕩了，改了幾次參數(shù)都是如此，調試一開頭就陷入了僵局。（當時還不清晰P值先要給小點，積分時間先要給長點，開頭時P和I不要同時調整，P整定差不多了，再整定I，心里想到個參數(shù)就試一個參數(shù)，結果折騰一天還是個老樣子）晚上躺在床上睡不著，腦子里不停地思索著，該從何下手呢，我明顯

4、是沒找著竅門啊。 其次天一大早，坐在電腦前，一邊查著資料（當時公司已經可以通過ADSL上網了，雖然速度有點慢）一邊梳理思路，如何才能不超調呢？既然是超調了，說明調整量太大了，那如何才能每次一點一點的調呢？對了，先把P值改小點，隨即降到了一半，有點效果了，再降一半試試，這時的P值整整縮小了10倍，設備啟動，頻率一點一點奔到了給定值四周，一點也不超調了，找著感覺了（我暗自欣喜），再稍稍將P值改大點，經過幾次調整，P值確定了，可感覺上P取值太小了，可再大些就又波動了。 再調整一下積分試試，而積分有啥作用，它和時間又有啥關系呢？帶著疑問，我又開頭了I值的整定，依據P值調整的閱歷，我迫不及待的給I值縮小

5、了10倍，結果系統(tǒng)又開頭了昨天的震蕩，咦？這是怎么回事，反復試了幾次，找出了點規(guī)律，原來I值越小，調整的越厲害。哈哈！最終發(fā)覺了點小門道。再經過多次調整，系統(tǒng)最終受我掌握了，可每次都要20多秒才能調整好，我又開頭焦急上火了。 調整周期- 還可以調整哪里呢？認真想了幾天，依舊沒有結果，偶然的將FB41放到了OB1里，奇跡發(fā)生了，很短時間就調到位了，又把FB41的說明認真讀了一遍，當時看那些圖表和說明簡直就是煎熬，就參數(shù)表能看明白，還對有些參數(shù)不理解，經過一個參數(shù)一個參數(shù)的梳理，只見采樣周期的參數(shù)后面寫著，采樣時間的取值要與OB35的設定值保持全都，于是打開CPU的屬性設置對話框，查看OB35的時

6、間為100MS,這明顯比OB1的掃描時間要慢的多，將OB35時間調整到10MS,試驗結果比原先好多了。 多參數(shù)調整- 解決了前幾天的問題，系統(tǒng)調試開頭了重點環(huán)節(jié)，模擬設定值的變化，看看階躍響應的速度如何，再測量一下這時的給料量，看能否滿意設計要求，結果數(shù)據大都超出了精度要求的范圍，還是沒調好啊，可該調的地方都調了呀，我開頭有些郁悶了，莫非就是這樣的效果了，我有些不甘心，改了不同的參數(shù)，將試驗數(shù)據都一一記錄了下來，經過仔細分析發(fā)覺：穩(wěn)態(tài)時小參數(shù)（P值小，I值肯定）數(shù)據精度比較高，但動態(tài)跟隨緩慢；隨動時大參數(shù)（P值大，I值肯定）階躍響應很好，但數(shù)據誤差大；實時性和穩(wěn)定性是相互制約的，要如何做才能魚

7、和熊掌兼得呢？我靈機一動，在調MM440變頻器時不是用了兩套參數(shù)組嗎，我何不也設計兩套參數(shù)，依據設定值與反饋值的偏差，設定一個偏差帶，偏差較大時，用調整作用比較強的一組參數(shù)，一旦調到設定值四周（偏差帶以內），就切換至調整作用比較弱的一組參數(shù)，避開消失超調，引起系統(tǒng)震蕩。經過多組參數(shù)處理后，我試驗的給料精度已經可以滿意要求了，自動跟隨的性能也掌握在了3秒以內。 無擾切換- 設備每過一段時間需要往料倉里加一次料，由于是失重給料方式，在加料期間反饋隊列里的數(shù)據是不精確的，這個時候不能用PID功能，需要切換為隨動開環(huán)方式，這很簡單做到，MAN值始終是依據流量計計算出來的（與SP_INT始終保持全都），直接將LMN_ON設置為1，即可切為手動，可手動切換回自動可就要留意了，這要把握兩點：1、PID的反饋值（PV_IN）已經檢測正常。2、先將此時的反饋值（PV_IN）給SP_INT，之后再恢復到正常的調整。其實隨動系統(tǒng)的PID本身就有肯定的抗擾動力量。 小節(jié)- 通過這次隨動系統(tǒng)的PI