PID技術(shù)在自動(dòng)控制中的應(yīng)用

PID技術(shù)在自動(dòng)控制中的應(yīng)用設(shè)備部：謝鋒主要內(nèi)容簡(jiǎn)單介紹PID參數(shù)調(diào)節(jié)1自動(dòng)控制系統(tǒng)分類PID控制的組成2345PID三個(gè)元素PID控制實(shí)例自動(dòng)控制系統(tǒng)

當(dāng)今的自動(dòng)控制技術(shù)都是基于反饋的概念閉環(huán)控制系統(tǒng)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)普通控制器如:普通溫控加熱冷卻設(shè)置值缺點(diǎn)：過(guò)程只有兩種方式，完全加熱及完全冷卻二種；當(dāng)采用加熱管加熱至設(shè)置溫度停止時(shí)，加熱管仍然存在余熱；有可能會(huì)瞬間高出設(shè)定溫度；當(dāng)采用冷卻器冷卻至設(shè)置溫度停止時(shí)，冷卻器仍然存在余冷；有可能會(huì)瞬間低于設(shè)定溫度；ＰＩＤ控制器如：溫度控制根據(jù)設(shè)定值與檢測(cè)值偏差，通過(guò)比例、積分、微分等方式運(yùn)算，輸出一個(gè)模擬量：模擬電壓，如０～１０V；電流信號(hào)，如4～20Ma;

脈沖信號(hào)，如驅(qū)動(dòng)繼電器等ＰＩＤ自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成傳感器變送器控制器(比較、運(yùn)算)執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控對(duì)象反饋PID的三個(gè)元素

PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出所需控制量進(jìn)行控制。

Proportional（比例度）PIntegral（積分）IDerivative（微分）DP（比例度）主要是指比例調(diào)節(jié)帶的范圍，按比例反應(yīng)系統(tǒng)的偏差，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)偏差，比例調(diào)節(jié)立即產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。P值越小系統(tǒng)的反應(yīng)越快，但過(guò)小的話會(huì)引起振蕩而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定。

I（積分）與D（微分）

Ｉ：會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大，它推動(dòng)控制器的輸出增大，使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零，原則上不宜過(guò)大。Ｄ：它能預(yù)測(cè)誤差變化的趨勢(shì)，能夠提前使抑制誤差，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的嚴(yán)重超標(biāo)。模擬0～10V反比例方式溫度控制(表示打開(kāi)20%冷量)(表示打開(kāi)50%冷量)設(shè)置值20.1℃檢測(cè)值19.8℃

低于設(shè)置值輸出：Y=2Ｖ設(shè)置值20.2℃檢測(cè)值20.4℃

輸出：Y=5Ｖ高于設(shè)置值部分PID控制實(shí)例溫度如廠區(qū)各凈化廠房溫溫比例控制壓力水泵房恒壓變頻控制系統(tǒng)ＰＨ廢水站非絡(luò)廢水ＰＩＤ自動(dòng)加藥系統(tǒng)潔凈室溫溫比例控制溫濕度傳感器（感應(yīng)房間溫濕度）PID控制器(運(yùn)算比較)輸出0~10V電壓接收0~10V模擬電壓調(diào)節(jié)0~100%流量調(diào)節(jié)0~100%加濕量反饋比較、運(yùn)算執(zhí)行水泵房PID恒壓變頻控制系統(tǒng)壓力變送器（感應(yīng)供水網(wǎng)壓力）變頻自帶PID功能水泵執(zhí)行變頻器要求水網(wǎng)壓力反饋比較、運(yùn)算執(zhí)行廢水站非絡(luò)廢水ＰＩＤ自動(dòng)加藥控制PH傳感器+PH計(jì)輸出4~20MA變頻器自帶PID功能加藥泵執(zhí)行變頻器要求反饋比較、運(yùn)算執(zhí)行PID參數(shù)的確定供水、流量控制：只需用P、I控制，D參數(shù)較難確定，它容易和干擾因素混淆，在此類場(chǎng)合無(wú)必要使用。溫度控制場(chǎng)合：PI參數(shù)中，P是最為重要的。P越小系統(tǒng)的反應(yīng)越快，但過(guò)小的話會(huì)引起振蕩而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定，它起到穩(wěn)定測(cè)量值的作用。而I是為了消除靜差，即使測(cè)量值接近設(shè)定值，原則上不宜過(guò)大。試運(yùn)行時(shí)：應(yīng)在線條件下邊觀察測(cè)量值的變化邊反復(fù)調(diào)節(jié)P、I、D值參數(shù)，直至測(cè)量值穩(wěn)定并與設(shè)定值接近為止。實(shí)踐ＰＩＤ自控收益項(xiàng)目名稱收益各潔凈室PID溫濕度控制系統(tǒng)溫濕度控制精度明顯提升，如房間“濕度”由４年前的±１０％，現(xiàn)已全面達(dá)±５％范圍。部分段記錄精度達(dá)±２％，為減少菲林變形、提高生產(chǎn)質(zhì)量起到非常重要的作用。

水泵房PID恒壓自控系統(tǒng)節(jié)水節(jié)電：>60萬(wàn)元/年（水泵出水恒壓4.5Mpa)非絡(luò)廢水PID自動(dòng)加藥系統(tǒng)節(jié)省加藥耗用:>8萬(wàn)元/年效果對(duì)比謝謝大家開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)被控制量對(duì)控制器的輸出沒(méi)有影響。不依賴被控量反饋形成任何閉環(huán)回路。如:交通指揮的紅綠燈轉(zhuǎn)換等返回閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)：被控制量會(huì)反送回來(lái)影響控制器的輸出，形成一個(gè)或多個(gè)閉環(huán)。如：人就是一個(gè)具有反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng)，眼睛便是傳感器，充當(dāng)反饋，人體系統(tǒng)就能通過(guò)不斷的修正，