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1 j4 U: y" }& ]PID调节步骤( U( B$ O: x1 X3 l8 ]% E- _
没有一种控制算法比PID调节规律更有效、更方便的了。现在一些时髦点的调节器基本源自PID。甚至可以这样说：PID调节器是其它控制调节算法的妈。
" U! c% F' N! i$ \" m3 G0 r/ t为什么PID应用如此广泛、又长久不衰？
% ]7 w7 ?! t' Z) `; o因为PID解决了自动控制理论所要解决的最基本问题，既系统的稳定性、快速性和准确性。调节PID的参数，可实现在系统稳定的前提下，兼顾系统的带载能力和抗扰能力，同时，在PID调节器中引入积分项，系统增加了一个零积点，使之成为一阶或一阶以上的系统，这样系统阶跃响应的稳态误差就为零。
8 f4 o6 ^; z% D i由于自动控制系统被控对象的千差万别，PID的参数也必须随之变化，以满足系统的性能要求。这就给使用者带来相当的麻烦，特别是对初学者。下面简单介绍一下调试PID参数的一般步骤：
. j, W5 O2 Z6 [( x# Y5 C1．负反馈
6 Z t) y( i9 v4 k, J9 {, O自动控制理论也被称为负反馈控制理论。首先检查系统接线，确定系统的反馈为负反馈。例如电机调速系统，输入信号为正，要求电机正转时，反馈信号也为正（PID算法时，误差=输入-反馈），同时电机转速越高，反馈信号越大。其余系统同此方法。
5 z- d- C: x8 w6 U2 J( D2．PID调试一般原则 6 q$ N$ z8 X- ^
a.在输出不振荡时，增大比例增益P。
$ S3 F1 G( v3 {8 K6 eb.在输出不振荡时，减小积分时间常数Ti。
, }, o4 X! L" ^c.在输出不振荡时，增大微分时间常数Td。
4 T2 r- s5 ~ D( j3．一般步骤 * j6 X' u3 y+ B: ?" s
a.确定比例增益P
- q ] ^: S5 x) X2 ^, o' R8 u确定比例增益P 时，首先去掉PID的积分项和微分项，一般是令Ti=0、Td=0（具体见PID的参数设定说明），使PID为纯比例调节。输入设定为系统允许的最大值的60%~70%，由0逐渐加大比例增益P，直至系统出现振荡；再反过来，从此时的比例增益P逐渐减小，直至系统振荡消失，记录此时的比例增益P，设定PID的比例增益P为当前值的60%~70%。比例增益P调试完成。
: I8 ]3 g8 E7 A+ p' Cb.确定积分时间常数Ti
2 K2 ^0 E2 ^+ \7 m9 g0 \$ e比例增益P确定后，设定一个较大的积分时间常数Ti的初值，然后逐渐减小Ti，直至系统出现振荡，之后在反过来，逐渐加大Ti，直至系统振荡消失。记录此时的Ti，设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150%~180%。积分时间常数Ti调试完成。 , u8 n2 n2 o1 }2 H6 P
c.确定积分时间常数Td 7 |. }8 M6 L2 s5 R* Q0 y" k
积分时间常数Td一般不用设定，为0即可。若要设定，与确定 P和Ti的方法相同，取不振荡时的30%。 : O, T6 I7 s- f% i3 c
d.系统空载、带载联调，再对PID参数进行微调，直至满足要求。
4 I6 S; ]* I& j/ D: ^1 i- @9 p 4.PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中PID参数经验数据以下可参照：
* e: d2 _9 Y9 u温度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s
) @1 [6 Z$ s1 g$ [& Q; V! G
# x% Z8 [ m" P1 x, ~& Y, h, l压力P: P=30~70%,T=24~180s, + F/ Y" J% x, C7 w
# A9 @% o' H! t液位L: P=20~80%,T=60~300s,
; p) j7 }# l' Y: ?, h" M' Q4 n3 \9 z) k5 m
流量L: P=40~100%,T=6~60s。
( a# d+ V. o7 f; @! i; k2 K+ P$ Y5 Z \; C3 a3 @
C! u# ]% F9 T5 v& w0 t
! b4 U9 w3 S. G5 G& {
5. PID常用口诀：
z5 ~9 V+ {7 r( N0 O参数整定找最佳，从小到大顺序查& w. e4 p3 t' `. |) L, }
先是比例后积分，最后再把微分加
$ n( U4 v, H1 k% f! T# b( G6 ^% O曲线振荡很频繁，比例度盘要放大5 A* w8 a: H3 V$ j' @9 ~
曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳
9 N$ x$ X8 U; {7 ^8 D曲线偏离回复慢，积分时间往下降
" K3 ]/ K' l* m/ f2 C, j' \; w- _- ^曲线波动周期长，积分时间再加长
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发表于 2008-4-18 17:31:05
