在上一篇文章中我們說(shuō)到，什么是PID調(diào)整參數(shù)？我說(shuō)了一些簡(jiǎn)單的受控過(guò)程示例，并解釋了PID控制器的具體術(shù)語(yǔ)。

如前所述，我們可以啟用每個(gè)參數(shù)：比例項(xiàng)，積分項(xiàng)和微分項(xiàng)。

現(xiàn)在讓我們討論一下這些參數(shù)是什么以及如何使用它們。

PID控制器

用最簡(jiǎn)單的術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)，控制器將計(jì)算P，I和D動(dòng)作，然后將每個(gè)參數(shù)乘以誤差或E，如前所述，該誤差或E在直接作用下等于SP-PV。然后，將所有參數(shù)計(jì)算相加以產(chǎn)生控制變量。

然而，PID參數(shù)方面沒(méi)有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。以下是今天我要說(shuō)的pid調(diào)試用法：

PID整定比例項(xiàng)

比例項(xiàng)通常稱(chēng)為P常數(shù)，可以稱(chēng)為比例增益或增益，它不是單位而是比率。此參數(shù)也可以稱(chēng)為比例帶，以百分比為單位進(jìn)行度量。

該參數(shù)可以稱(chēng)為K P，增益或其他。這是確定系統(tǒng)響應(yīng)速度的參數(shù)。引用的名稱(chēng)因制造商而異。

–對(duì)于使用術(shù)語(yǔ)“增益”的控制器，將其調(diào)整得更高可能會(huì)導(dǎo)致更敏感，更不穩(wěn)定的環(huán)路。

–相反，在具有比例帶單位的控制器上，減小此調(diào)整參數(shù)會(huì)以相同的方式影響環(huán)路。

請(qǐng)牢記這一點(diǎn)，了解你的控制器的類(lèi)型對(duì)于確保正確調(diào)整參數(shù)至關(guān)重要。

PID整定積分項(xiàng)

經(jīng)常稱(chēng)為“重置”的積分項(xiàng)或“ I常量” 也可以用不同的方式表示，例如：

–每秒重復(fù)一次，

–每秒鐘重復(fù)一次，

–每分鐘重復(fù)一次，

–每次重復(fù)分鐘。

不管測(cè)量類(lèi)型如何，積分都是從信號(hào)報(bào)告的所有值得總和，從開(kāi)始計(jì)數(shù)到完成計(jì)數(shù)或繪制曲線(xiàn)下的面積時(shí)捕獲。該參數(shù)可以稱(chēng)為K i，T i或其他。此參數(shù)確定消除穩(wěn)態(tài)誤差的速度。

由于測(cè)量值不同，此參數(shù)調(diào)整可能不太直觀(guān)。

簡(jiǎn)而言之，每分鐘重復(fù)測(cè)量的分鐘數(shù)較小將產(chǎn)生較大的積分作用，而每分鐘重復(fù)測(cè)量的較大值將產(chǎn)生較大的積分作用。

PID調(diào)整 微分項(xiàng)

微分或D常數(shù)單位通常為秒或分鐘。

導(dǎo)數(shù)常數(shù)的目的是預(yù)測(cè)變化。微分作用是在過(guò)程變量中測(cè)得的變化率。

此參數(shù)的值基本上表示您要預(yù)測(cè)將來(lái)的變化率。此參數(shù)可以幫助您在循環(huán)中創(chuàng)建更快的響應(yīng)，以及更好地執(zhí)行循環(huán)。

但是，由于微分項(xiàng)正在測(cè)量過(guò)程變量的變化率，因此過(guò)程變量必須是非常干凈的信號(hào)，意味著信號(hào)內(nèi)無(wú)噪。因此，控件中不經(jīng)常使用導(dǎo)數(shù)項(xiàng)。

PID算法和參數(shù)

最常用的控制器是PI。使用這種類(lèi)型的控件可以很好地服務(wù)于大多數(shù)流程。偶爾使用P和PID控制器，而很少使用PD控制器。

PID控制器是非常復(fù)雜的設(shè)備，可能有許多可調(diào)參數(shù)。進(jìn)程和算法類(lèi)型也可以變化。PID控制器需要研究的其他參數(shù)是

–系列算?法，

–理想的算法，

–并行算法，

–過(guò)濾，

–掃描時(shí)間，

–自我調(diào)節(jié)與整合過(guò)程，

–反向動(dòng)作，

- 死區(qū)，

–滯后

– E上的導(dǎo)數(shù)或PV上的導(dǎo)數(shù)，

僅舉幾例。

PID整定方法

由于調(diào)整最基本的PID回路固有的困難，因此這些參數(shù)（比本基本教程更高級(jí)）更適合以后的課程或自我探索。

調(diào)節(jié)PID回路是一門(mén)科學(xué)，但是最廣泛使用的調(diào)節(jié)方法是反復(fù)試驗(yàn)。

還有其他方法需要經(jīng)過(guò)多步驟才能確定適合的pid參數(shù)。

調(diào)整的目的是確保在發(fā)生干擾后，使過(guò)程在設(shè)定值附近的振蕩降至最低。

調(diào)整控制器的第一步是確定在不嚴(yán)重影響過(guò)程的情況下可以進(jìn)行多少調(diào)整。

如果調(diào)整PID控制器的參數(shù)不會(huì)產(chǎn)生不利影響，則可以開(kāi)始進(jìn)行調(diào)整。如果影響是有害的，則必須采取更審慎的方法。

顯然，根據(jù)這是全新安裝還是現(xiàn)有工廠(chǎng)，方法將有所不同。在現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)中中，只是想調(diào)整值并創(chuàng)建一個(gè)更穩(wěn)定的過(guò)程才是最終目標(biāo)。

如何調(diào)整PI控制器

PV快速變化時(shí)如何調(diào)整PI控制器

由于PI控制器是使用最廣泛的控制器，因此我們將僅調(diào)整這些參數(shù)。當(dāng)我們討論了PID項(xiàng)中的測(cè)量差異時(shí)，對(duì)于本教程，我們將標(biāo)準(zhǔn)化每分鐘的增益和重復(fù)次數(shù)。

剛進(jìn)入時(shí)，如果您的過(guò)程變量隨控制變量的變化而迅速變化，那么您將以低增益開(kāi)始，可能低至0.1，同時(shí)在每分鐘1至10次重復(fù)之間調(diào)整“重置”。

PV緩慢變化時(shí)如何調(diào)整PI控制器

相反，如果過(guò)程變量變化緩慢，則應(yīng)從較高的增益和較低的復(fù)位開(kāi)始，分別在2到8之間以及0.05到0.5之間。

一次僅調(diào)整一個(gè)參數(shù)，并觀(guān)察結(jié)果。繼續(xù)直到您’達(dá)到穩(wěn)定的過(guò)程。

一種更合理的方法是從低增益開(kāi)始，禁用積分和微分。

觀(guān)察該過(guò)程，并開(kāi)始通過(guò)將值加倍來(lái)逐步調(diào)整增益。當(dāng)過(guò)程開(kāi)始振蕩時(shí)，將增益值調(diào)低50％。

使用較小的整數(shù)值并觀(guān)察該過(guò)程。將該值遞增一倍，直到發(fā)生振蕩，然后將積分減小50％。

此時(shí)，應(yīng)該在附近的某個(gè)地方并且可以開(kāi)始微調(diào)過(guò)程。

概括

就像現(xiàn)在可能已經(jīng)猜到的那樣，在這個(gè)pid上還有很多東西要學(xué)習(xí)。但總而言之，可能可以避免在大多數(shù)過(guò)程中使用PI控制器。

確保您知道所選控制器的測(cè)量類(lèi)型，并僅逐步調(diào)整P和I參數(shù)，直到獲得穩(wěn)定的過(guò)程為止。