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PID调节步骤. @' q' m/ u/ V9 M
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。
7 M- X4 r/ S4 p/ a3 m' B为什么PID应用如此广泛、又长久不衰? O0 @* f2 s* V2 D
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。
+ G& j' F% H* S) {5 q: N5 W1 v6 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:
# Y0 M+ p9 \: m! _% A/ W1.负反馈 U( l& ?! m% ~# J0 w
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。 6 [ L) r2 J+ U6 t8 I
2.PID调试一般原则 6 `9 v" U. s* X' y; o1 L1 V; i
a.在输出不振荡时,增大比例增益P。
* |! R f8 G5 z% ]4 e# z* o7 mb.在输出不振荡时,减小积分时间常数Ti。
# N+ Z7 r1 f6 ^8 k# l/ Tc.在输出不振荡时,增大微分时间常数Td。 * U- _" v/ m. j+ T( I8 _; J: _
3.一般步骤 4 o9 \# F" c; @+ b7 O
a.确定比例增益P 1 a$ }5 F; l L6 A! K# y- ^
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。
9 _+ A" H/ ]8 o" T. P6 y; ]b.确定积分时间常数Ti
1 B2 j& m( l5 L% A" g3 w3 |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。
9 N/ N. d( O% W2 cc.确定积分时间常数Td 7 c) s: ?9 {* \) S
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%。
) ?' v* C/ J8 s4 o: m# {d.系统空载、带载联调,再对PID参数进行微调,直至满足要求。$ R" B' K% U* ]6 r+ \
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:0 ~/ A2 E2 q/ A6 j# m2 S
温度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s
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* I9 W6 S" F+ w" {0 ]0 A压力P: P=30~70%,T=24~180s, a3 ^: C# g& t( i- b' X' H
( i# a. o+ a3 n4 B0 E% h( x
液位L: P=20~80%,T=60~300s,
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流量L: P=40~100%,T=6~60s。
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' U5 d9 j2 `2 {* y; B' S5. PID常用口诀:8 Z1 C+ t) B+ Q" M) X" L
参数整定找最佳,从小到大顺序查( B) `2 O E, i$ R' k" v- L3 E1 I
先是比例后积分,最后再把微分加
+ R& w& I: v4 v8 p8 r' E% g曲线振荡很频繁,比例度盘要放大
5 g4 U0 ^2 a- _4 n曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳
9 j9 n+ N) d# Z( s# L/ l: l- \曲线偏离回复慢,积分时间往下降
* A/ E" P. t/ p' N1 i3 v2 r曲线波动周期长,积分时间再加长9 R% q* I S, H. i) ]
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