PID制器控制規(guī)律原則及參數(shù)整定

1、控制器控制規(guī)律的原則及參數(shù)整定按照已定的控制方案，求取使控制質(zhì)量最好的控制器參數(shù)值。即確定最合適的控制器比例度S、積分時(shí)間TI和微分時(shí)間TD。1.臨界比例度法先通過(guò)試驗(yàn)得到臨界比例度Sk和臨界周期Tk，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的關(guān)系求出控制器各參數(shù)值。臨界比例度法參數(shù)計(jì)算公式表控制作用比例度/%積分時(shí)間Tl/min微分時(shí)間TD/min比例比例+積分比例+微分比例+積分+微分2Sk2.2Sk1.8Sk1.7Sk0.85Tk0.5Tk0.1Tk0.125Tk圖12-10臨界振蕩過(guò)程2.衰減曲線法表34:1衰減曲線法控制器參數(shù)計(jì)算表控制作用S/%Tl/minTD/min比例Ss比例+積分1.2Ss0.5

2、TS比例+積分+微分0.8Ss0.3TS0.1TS表410:1衰減曲線法控制器參數(shù)計(jì)算表控制作用S/%Tl/minTD/min比例Ss'比例+積分1.2Ss'2T升比例+積分+微分0.8Ss'1.2T升0.4T升(a)圖12-114：1和10：1衰減振蕩過(guò)程在閉環(huán)的控制系統(tǒng)中，先將控制器變?yōu)榧儽壤饔?，并將比例度預(yù)置在較大的數(shù)值上。在達(dá)到穩(wěn)定后，用改變給定值的辦法加入階躍干擾，觀察被控變量記錄曲線的衰減比，然后從大到小改變比例度，直至出現(xiàn)4：1或10:1衰減比為止。通過(guò)比例度Ss和衰減周期TS,得到控制器的參數(shù)整定值。(1) 加的干擾幅值不能太大，要根據(jù)生產(chǎn)操作要求來(lái)定

3、，一般為額定值的5%左右，也有例外的情況。(2) 必須在工藝參數(shù)穩(wěn)定情況下才能施加干擾，否則得不到正確的SS、TS或SS'和T升值。(3) 對(duì)于反應(yīng)快的系統(tǒng)，如流量、管道壓力和小容量的液位控制等，要在記錄曲線上嚴(yán)格得到4：1衰減曲線比較困難。一般以被控變量來(lái)回波動(dòng)兩次達(dá)到穩(wěn)定，就可以近似地認(rèn)為達(dá)到4：1衰減過(guò)程了。3.經(jīng)驗(yàn)湊試法根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先將控制器參數(shù)放在一個(gè)數(shù)值上，直接在閉環(huán)的控制系統(tǒng)中，通過(guò)改變給定值施加干擾，在記錄儀上觀察過(guò)渡過(guò)程曲線，運(yùn)用S、TI、TD對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響為指導(dǎo)，按照規(guī)定順序，對(duì)比例度S、積分時(shí)間TI和微分時(shí)間TD逐個(gè)整定，直到獲得滿意的過(guò)渡過(guò)程為止。表5各類控制系統(tǒng)

4、中控制器參數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表整定的步驟控制變量特點(diǎn)3/%Tl/minTD/min流量對(duì)象時(shí)間常數(shù)小，參數(shù)有波動(dòng)，3要大；TI要短；不用微分401000.31溫度對(duì)象容量滯后較大，即參數(shù)受干擾候變化遲緩；3應(yīng)?。籘I要長(zhǎng)；一般需加微分20603100.53壓力對(duì)象的容量滯后一般，不算大，一般不加微分30700.43液位對(duì)象時(shí)間常數(shù)范圍較大。要求不高時(shí)，3可在一定范圍內(nèi)選取，一般不用微分2080(1)先用純比例作用進(jìn)行湊試，待過(guò)渡過(guò)程已基本穩(wěn)定并符合要求后，再加積分作用消除余差，最后加入微分作用是為了提高控制質(zhì)量。關(guān)鍵看曲線，調(diào)參數(shù)。圖三種振蕩曲線比較比例度過(guò)小、積分時(shí)間過(guò)小或微分時(shí)間過(guò)大，產(chǎn)生的周期性

5、激烈振蕩。圖比例度過(guò)大、積分時(shí)間過(guò)大時(shí)兩種曲線比較如果比例度過(guò)大或積分時(shí)間過(guò)大，過(guò)渡過(guò)程變化緩慢的情形。(2)先按表7-4中給出的范圍把TI定下來(lái)，如要引入微分作用，可取TD=(1/31/4)TI,然后對(duì)3進(jìn)行湊試，湊試步驟與前一種方法相同。PID控制器參數(shù)的工程整定口訣參數(shù)整定找最佳先是比例后積分曲線振蕩很頻繁曲線漂浮繞大灣曲線偏離回復(fù)慢曲線波動(dòng)周期長(zhǎng)曲線振蕩頻率快動(dòng)差大來(lái)波動(dòng)慢理想曲線兩個(gè)波一看二調(diào)多分析注：,從小到大順序查，最后再把微分加,比例度盤要放大,比例度盤往小扳,積分時(shí)間往下降,積分時(shí)間再加長(zhǎng),先把微分降下來(lái),微分時(shí)間應(yīng)加長(zhǎng),前高后低4比1,調(diào)節(jié)質(zhì)量不會(huì)低對(duì)于同一個(gè)系統(tǒng)，不同的人采用經(jīng)驗(yàn)湊試法整定，可能得出不同的參數(shù)值。在一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)，控制器的