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6 g2 l I' h8 R; C5 `1 U/ H8 D( ePID調(diào)節(jié)步驟
2 ^: T5 E$ f, f }" t J沒有一種控制算法比PID調(diào)節(jié)規(guī)律更有效、更方便的了。現(xiàn)在一些時髦點的調(diào)節(jié)器基本源自PID。甚至可以這樣說:PID調(diào)節(jié)器是其它控制調(diào)節(jié)算法的媽。# c& B& o2 \6 v* Z
為什么PID應用如此廣泛、又長久不衰?- B# p; k& G. L, r$ p$ G. n7 ]
因為PID解決了自動控制理論所要解決的最基本問題,既系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和準確性。調(diào)節(jié)PID的參數(shù),可實現(xiàn)在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下,兼顧系統(tǒng)的帶載能力和抗擾能力,同時,在PID調(diào)節(jié)器中引入積分項,系統(tǒng)增加了一個零積點,使之成為一階或一階以上的系統(tǒng),這樣系統(tǒng)階躍響應的穩(wěn)態(tài)誤差就為零。3 M$ p3 ^9 N, N' |
由于自動控制系統(tǒng)被控對象的千差萬別,PID的參數(shù)也必須隨之變化,以滿足系統(tǒng)的性能要求。這就給使用者帶來相當?shù)穆闊貏e是對初學者。下面簡單介紹一下調(diào)試PID參數(shù)的一般步驟:
; l% G4 ~- _$ Y; _: B+ z0 U. l1.負反饋; Q7 K5 O/ E q
自動控制理論也被稱為負反饋控制理論。首先檢查系統(tǒng)接線,確定系統(tǒng)的反饋為負反饋。例如電機調(diào)速系統(tǒng),輸入信號為正,要求電機正轉(zhuǎn)時,反饋信號也為正(PID算法時,誤差=輸入-反饋),同時電機轉(zhuǎn)速越高,反饋信號越大。其余系統(tǒng)同此方法。 W, e/ t! g; i6 F. l
2.PID調(diào)試一般原則
$ b6 c& j0 z# G) |a.在輸出不振蕩時,增大比例增益P。 3 G8 j. P& g+ I- k0 f) I z
b.在輸出不振蕩時,減小積分時間常數(shù)Ti。 3 q5 \- w9 Y2 L/ ~$ p. d, d
c.在輸出不振蕩時,增大微分時間常數(shù)Td。 8 P$ t' u) S: n( Q
3.一般步驟 # N) C* D: [; o* l
a.確定比例增益P & j6 r$ ?* q) S2 }; {; [5 X
確定比例增益P 時,首先去掉PID的積分項和微分項,一般是令Ti=0、Td=0(具體見PID的參數(shù)設(shè)定說明),使PID為純比例調(diào)節(jié)。輸入設(shè)定為系統(tǒng)允許的最大值的60%~70%,由0逐漸加大比例增益P,直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩;再反過來,從此時的比例增益P逐漸減小,直至系統(tǒng)振蕩消失,記錄此時的比例增益P,設(shè)定PID的比例增益P為當前值的60%~70%。比例增益P調(diào)試完成。 6 ]" s7 | C/ X
b.確定積分時間常數(shù)Ti 1 e" e+ ~& `- e F7 s6 Y9 t& y6 r
比例增益P確定后,設(shè)定一個較大的積分時間常數(shù)Ti的初值,然后逐漸減小Ti,直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩,之后在反過來,逐漸加大Ti,直至系統(tǒng)振蕩消失。記錄此時的Ti,設(shè)定PID的積分時間常數(shù)Ti為當前值的150%~180%。積分時間常數(shù)Ti調(diào)試完成。
# L) |+ m$ e: ~0 fc.確定積分時間常數(shù)Td 3 j1 }6 q+ o9 e8 b
積分時間常數(shù)Td一般不用設(shè)定,為0即可。若要設(shè)定,與確定 P和Ti的方法相同,取不振蕩時的30%。 $ Z; ?, a: Q1 Z, A+ X
d.系統(tǒng)空載、帶載聯(lián)調(diào),再對PID參數(shù)進行微調(diào),直至滿足要求。
4 ^1 X4 _2 }& o, z9 a 4.PID控制器參數(shù)的工程整定,各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中PID參數(shù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)以下可參照:1 o2 ?; T" E% q
溫度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s / P- _; I4 \* Z4 R% D
7 Z0 x1 J; \! V4 u4 d0 _# y" N
壓力P: P=30~70%,T=24~180s, & H) a+ B% ^: a* R8 Z5 h
- Y" v8 t; E6 @# A1 t% T! J$ `液位L: P=20~80%,T=60~300s,
3 u: P8 g" ^5 F: y7 i9 l7 `2 R$ r
* {6 N0 _. j. y Z7 m- ?流量L: P=40~100%,T=6~60s。
7 r3 p `8 I3 G( Q7 ]% q y' U U/ N; L# l# k& ~
2 {2 k8 M( Z* e# \) L p8 r" y
, f& ]" f6 r P5. PID常用口訣:9 Z0 H' ]/ a( u2 ^/ r3 h+ S' V
參數(shù)整定找最佳,從小到大順序查( J% u% l" p1 i' i
先是比例后積分,最后再把微分加
$ b$ {! V. `% ]1 T3 r, c* V曲線振蕩很頻繁,比例度盤要放大
/ |3 \8 F- \2 s4 i曲線漂浮繞大灣,比例度盤往小扳
* s9 @7 u- E! T# \3 D. V7 w曲線偏離回復慢,積分時間往下降* m: b6 @' q$ [- I8 c
曲線波動周期長,積分時間再加長4 l& n" v" h. _0 p- n4 y
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