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1、PID参数整定PID参数整定 书上的常用口诀： 参数整定找最佳，从小到大顺序查 先是比例后积分，最后再把微分加 曲线振荡很频繁，比例度盘要放大 曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳 曲线偏离回复慢，积分时间往下降 曲线波动周期长，积分时间再加长 曲线振荡频率快，先把微分降下来 动差大来波动慢。微分时间应加长 理想曲线两个波，前高后低4比1 一看二调多分析，调节质量不会低 PID控制器参数的 变化如何影响过渡过程特性。这些知识归结如下: (l)Kp增加振荡周期减小;反之亦然。 (2)Kp增加则超调增加;反之亦然。 衰减比减小 (3)Kp增加则上升时间减少;反之亦然。 (4)Ki增加则超调/回调比增加;
2、反之亦然。 (5)Ki增加则稳定性下降:反之亦然。 (6)Ki减小则超调下降:反之亦然。 (7)Kd增大则稳定性增加;反之亦然。 (8)当系统输出超过设定值时，减小Ki。 (9)当系统上升时间大于要求的上升时间时，增加Ki。 (10)在稳态时，系统输出产生波动现象，适当增加Kd。 (l1)系统输出对干扰信号反应灵敏，适当减小Kd。 (12)上升时间过长，增加Kp。 (13)系统输出发生振荡现象，减少Kp。 根据上述专家经验知识可以总结出PID参数FuZzy调整模型。 临界比例法。利用该方法进行 PID控制器参数的整定步骤如下：(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作(2)仅加入比例控制环
3、节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。 PID参数的设定：是靠经验及工艺的熟悉，参考测量值跟踪与设定值曲线，从而调整PID的大小。 比例I/微分D=2，具体值可根据仪表定，再调整比例带P，P过头，到达稳定的时间长，P太短，会震荡，永远也打不到设定要求。 PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照： 温度T: P=2060%,T=180600s,D=3-180s 压力P: P=3070%,T=24180s, 液位L: P=2080%,T=60300s, 流量L: P=
4、40100%,T=660s。 (1) 将调节器的微分时间置于零，积分时间置于，根据液位调节系统调节器的比例度的大致范围是1020%，将比例度放在中间偏大的某一数值上。 (2) 首先用4：1衰减法整定调节器参数。每改变一次比例度值，就要改变一次给定值，要求系统从一个稳态到另一个稳态。方法是：观察在该比例度下过渡曲线的情况，增大或减小调节器的比例度，在每改变一个比例度时，利用改变给定值的方法给系统施加一个干扰，看下水箱液位的过渡曲线变化的情况，直至在某一个比例度时系统出现衰减振荡，曲线振荡两次后基本平稳时可以认为衰减比为4：1，此时衰减比例度为S，而过渡过程振荡周期即为操作周期TS。根据下面的经验
5、公式计算出调节器的参数，Ti，Td。将计算出的数值设定到调节器上。 (3) 设定完新的PID参数后，改变调节器的给定值或通过其它方式加入外部干扰，观察液位的变化。观察过渡过程曲线是否满足控制品质的要求，如不满足，则对PID参数稍作调整，直到满足要求为止。 (4) 也可以按照临界比例度法的整定步骤整定调节器的参数。 1 经验公式 衰减曲线法 P PI PID 临界比例度法 P PI PID % 2k 2.2k 1.7k Ti 0.85Tk 0.5Tk Td 0.125Tk 比例度% S 1.2S 0.8S 积分时间Ti 0.5TS 0.3TS 微分时间Td 0.1TS 一、说明 调节系统投自动：
6、往往在控制方案确定后，最关键的是P、I、D参数如何整定，根据我的工作经验，谈谈如何整定调节系统的P、I、D参数，请大家在工程中参考。 在整定调节系统的P、I、D参数前，要保证一个闭环调节系统必须是负反馈，即Ko*Kv*Kc 0， 调节对象Ko：阀门、执行器开大，测量PV增加，则Ko0；反之，则Ko0； 调节阀门Kv：阀门正作用，则Kv0；阀门反作用，则Kv0； Ko、Kv的正负由工艺对象和生产安全决定，根据Ko、Kv的正负和Ko*Kv*Kc 0，我们可以确定Kc的正负， 调节器Kc：若Kc0，则调节器为反作用；若Kc0，则调节器为正作用；软件组态中要设置正确。 在整定调节系统的P、I、D参数前
7、，要保证测量准确、阀门动作灵活； 在整定调节系统的P、I、D参数时，打好招呼，要求工艺操作人员密切注意生产运行状况，确保安全生产； 在整定调节系统的P、I、D参数时，先投自动后串级，先投副环后主环，副环粗主环细，改变给定值SP或输出值OP，给出一个工艺允许的阶跃信号，观察测量值PV变化和趋势图，不断修定PID参数，往往反复几次，直至平稳控制。 二、经验PID整定参数 对介质为流体情况，经验PID整定参数参考如下： 1、对流量调节：一般P=120200%，I=50100S，D=0S； 2、对防喘振系统：一般P=120200%，I=2040S，D=1540 S； 3、对压力调节：一般P=12018
8、0%，I=50100S，D=0S； 4、对放空系统：一般P=80160%，I=2060S，D=1540S； 5、对液位调节： 1、大个容器：一般P=80120%，I=200900S，D=0S； 2、中个容器：一般P=100160%，I=80400S，D=0S； 3、小个容器：一般P=120300%，I=60200S，D=0S； 6、对温度调节：一般P=120260%，I=50200S，D=2060S； 上述参数是经验性的东西，不是绝对的。另外实际中，有时一个调节系统工艺过程对象或阀门存在问题，也能靠改变PID参数予以克服，使自动投入。投自动需要耐心观察、不断修正。实践中能否投入自动，最关键的是
9、阀门、执行器好用，动作灵活。 在一个串级调节系统中，整个内环相当于主环的Kv，它始终为正。 PID参数整定的结果：观察曲线，一般为一阶衰减特性即可。 下面以PID调节器为例，具体说明经验法的整定步骤： 让调节器参数积分系数S0=0，实际微分系数k=0，控制系统投入闭环运行，由小到大改变比例系数 S1，让扰动信号作阶跃变化，观察控制过程，直到获得满意的控制过程为止。 取比例系数S1为当前的值乘以0.83，由小到大增加积分系数S0，同样让扰动信号作阶跃变化，直至求得满意的控制过程。 (3)积分系数S0保持不变，改变比例系数S1，观察控制过程有无改善，如有改善则继续调整，直到满意为止。否则，将原比例
10、系数S1增大一些，再调整积分系数S0，力求改善控制过程。如此反复试凑，直到找到满意的比例系数S1和积分系数S0为止。 引入适当的实际微分系数k和实际微分时间TD，此时可适当增大比例系数S1和积分系数S0。和前述步骤相同，微分时间的整定也需反复调整，直到控制过程满意为止。 注意：仿真系统所采用的PID调节器与传统的工业 PID调节器有所不同，各个参数之间相互隔离，互不影响，因而用其观察调节规律十分方便。 PID参数是根据控制对象的惯量来确定的。大惯量如：大烘房的温度控制，一般P可在10以上,I=3-10,D=1左右。小惯量如：一个小电机带 一水泵进行压力闭环控制，一般只用PI控制。P=1-10,I=0.1-1,D=0,这些要在现场调试时进行修正的。
