傳統(tǒng)觀點(diǎn)上，會(huì)把PID回路整定整定方法看作一個(gè)單入單出的孤立單回路，這樣整定方法就會(huì)只關(guān)注被控對(duì)象對(duì)象本身。對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行精確建模后，合適的PID參數(shù)是能夠直接計(jì)算出來(lái)的。從這個(gè)觀點(diǎn)出發(fā)，被控對(duì)象的測(cè)試與建模方法就是PID回路整定的關(guān)鍵。
如果都是這些技術(shù)問(wèn)題，按道理PID回路自整定應(yīng)該是可以實(shí)現(xiàn)的。實(shí)際上，盡管PID在工業(yè)應(yīng)用已經(jīng)有100年了，而且很多都是兩參數(shù)的PI控制。即便這樣，PID控制在工業(yè)上的應(yīng)用仍然有各種各樣的問(wèn)題。普遍上，各家公司的PID自整定軟件的應(yīng)用效果也都不盡如人意，這說(shuō)明PID回路整定方法的方向可能有問(wèn)題。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，到目前為止已經(jīng)提出了超過(guò)1700條PID控制器的整定規(guī)則。它們中的大多數(shù)都是基于相當(dāng)簡(jiǎn)單的整定試驗(yàn)，幾乎所有工程師和操作人員都應(yīng)該很容易學(xué)習(xí)。但是實(shí)際上，工廠最流行的還是試湊整定方法。如果真的是PID參數(shù)問(wèn)題，知道PID的邊界不犯錯(cuò)誤，試湊一般也能取得差不多的效果，如果不是PID參數(shù)問(wèn)題，使用任何整定方法也沒(méi)有用。這也算是對(duì)試湊整定方法流行的一種解釋。
在流程工業(yè)，97%以上的控制回路都使用PID控制算法，但是PID參數(shù)整定不僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)優(yōu)化問(wèn)題，PID控制，本質(zhì)上是對(duì)具體物理系統(tǒng)的干預(yù)和引導(dǎo)，在一個(gè)多操縱手段互相影響的復(fù)雜裝置上，PID整定是一個(gè)需要系統(tǒng)觀的工程藝術(shù)。
在一個(gè)多個(gè)PID控制回路共同作用的復(fù)雜裝置，要以一個(gè)更系統(tǒng)、更全面、更宏觀的觀點(diǎn)進(jìn)行PID回路整定，可能才是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。在控制優(yōu)化過(guò)程中，問(wèn)題不僅僅在PID參數(shù)，組態(tài)、參數(shù)、方案、設(shè)備都可能是根因。學(xué)習(xí)PID整定方法是為了理解PID的能力，提高參數(shù)整定的科學(xué)性，但是真正解決控制回路問(wèn)題，必須要有系統(tǒng)觀，尊重系統(tǒng)的第一性原理，理解問(wèn)題本質(zhì)，才能有的放矢解決問(wèn)題，而不僅僅是PID參數(shù)整定。PID及其整定方法、先進(jìn)控制、人工智能都是工具，工具不是解決問(wèn)題本身，也不應(yīng)該和黑屏、零手動(dòng)、自主運(yùn)行這類結(jié)果劃等號(hào)。
掌握系統(tǒng)觀的PID參數(shù)整定方法，提高認(rèn)知才能更好進(jìn)行控制優(yōu)化。
作者：馮少輝博士
