FB41背景數(shù)據(jù)塊參數(shù)設置 及PID簡介

1、FB41背景數(shù)據(jù)塊參數(shù)設置使用FB41作PID控制時，設置參數(shù)非常煩瑣，下面是單回路PID控制的參數(shù)設置實例, 在表格第三列有的就是我們需要設置的，空白的我們就不用改變，按默認值就可以了。參數(shù)描述設置實例COM RST完全重啟動FALSEMAN ON手動/自動PVPER ON測量值選擇FALSEP SEL比例輸出開關(guān)TRUEI SEL積分輸出開關(guān)TRUEIN HOLD積分輸出凍結(jié)I ITL ON積分初始化D SEL微分輸出開關(guān)CYCLE采樣量時，條件CYCLE=lms100ms （同 OB35 默認）SP INT給定值在引腳中設置PV IN測量值1在引腳中設置PV PER測量值2MAN手動值G

2、AIN比例增益按默認TI積分時間，條件TI=CYCLE按默認TD微分時間，條件TD=CYCLE微分作用時滯時間，TM LAG條件 TM LAG=CYCLE/2DEADB W死區(qū)寬度LMN HLM控制器輸出上限LMN LLM控制器輸出下限PV FAC過程變量因子PV OFF過程變量偏移LMN FAC控制器輸出因子LMN OFF控制器輸出偏移I ITLVAL積分初始化值DISV擾動量（前饋控制系統(tǒng)中才用到）LMN控制器輸出值在引腳中設置LMN PER控制器輸出值（格式化后）QLMN HLM達到上限QLMN LLM達到下限LMN P比例分量輸出LMN I積分分量輸出LMN D微分分量輸出PV測量值輸

3、出ER實際誤差例題：模擬量PID （FB41）控制仿真窗口一、PID控制原理：1、比例（P）控制：比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸 入誤差信號成比例關(guān)系。當僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。2、積分（I）控制：在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正 比關(guān)系。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制 系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入 “積分項”。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。 這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出 增大使穩(wěn)態(tài)誤差進一步減小，直

4、到等于零。因此，比例+積分（PI）控制器，可以 使系統(tǒng)在進入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。3、微分（D）控制：在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即 誤差的變化率）成正比關(guān)系。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出 現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后組件，具 有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的 作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應該是零。這就是說， 在控制器中僅引入“比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值， 而目前需要增加的是“微分項”，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微 分的控制器，

5、就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負值，從而避免 了被控量的嚴重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分（PD ）控 制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。二、PID控制器參數(shù)整定的一般方法：PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設計的核心內(nèi)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(diào)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

6、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(diào)整與完善。現(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：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)

7、驗及工藝的熟悉，參考測量值跟蹤與設定值曲線，從 而調(diào)整P、I、D的大小。書上的常用口訣：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(diào)多分析，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會低。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。三、能用PID自整定的方法調(diào)節(jié)參數(shù)嗎1、有相關(guān)的軟件可以實現(xiàn)：PID Tuner。2、該軟件帶有自整定功能的，不是只有自整定功能，還可以手動設置數(shù)據(jù)。3、具體情況參見 HYPERLINK /service/answer/solution.asp?Q_id=35473&cid /service/answer/solution.asp?Q