PID調節器PID參數最佳整定步驟

2016/8/21 18:51:34 人評論 次瀏覽 分類:過程控制  文章地址:http://www.gzmengda.com/tech/655.html

云南昌暉儀表制造有限公司在“PID參數整定快速入門”這篇文章中介紹過:PID參數常見整定方法的最佳整定方法有有臨界比例度法、衰減曲線法、階躍響應法和經驗法,PID參數的最佳整定方法有階躍響應法和臨界比例帶法兩種。本文對階躍響應法和臨界比例帶法的PID最佳整定步驟做詳細介紹。

基于階躍響應法的PID最佳整定步驟

1、將PID調節器設定為手動模式,穩定測量值。
2、測量值穩定后,在手動模式下階段性地增大(或減小)輸出信號,如下圖所示記錄流程響應數據,直到測量值穩定。

流程響應數據 

如上圖所示,在流程響應數據中畫上切線,求得過程增益Kp=△PV/△MV、死區時間L、延遲時間(時間常數)T。把△PV設定為100%,延遲時間Tˊ(=T)為響應達到63.2%的時間。 

3、基于響應數據,通過下表求出PID參數后,利用PID調節器參數自整定確認控制結果。

Ziegler Nichols的最佳PID參數

控制動作

比例帶

積分時間

微分時間

PI

110×Kp×L/T

3.3×L

PID

83×Kp×L/T

2.0×L

0.5 x L

 

基于臨界比例度法的PID最佳整定步
在實際過程中無法得到階段性響應數據時,采用此方法。
1、先將P、I設定為最大,D設定為最小,然后選擇自動模式。
2、將P(增加調節增益)逐漸調小,到測量值開始振蕩之前停止。
3、將I從最大逐漸減小,到測量值開始振蕩之前停止。
4、將D從最小逐漸增大,到測量值開始振蕩之前停止。
5、再次微調P,到測量值開始振蕩之前停止。

[補充說明]
1、在串級控制回路中,先對副調節器的PID參數進行最佳整定后,再對主調節器進行最佳整定。
2、多個控制回路間相互干擾時,一方面進行最佳PID參數整定,另一方面需要降低調節靈敏度。
3、響應較快的流量控制、壓力控制、液位控制通常使用PI控制,響應慢的溫度控制及分析儀控制則使用PID控制。 

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