PID調節器的參數選擇的方法很多,例如試湊法、臨界比例度法、擴充臨界比例度法等。但對于PID調節器而言,PID參數整定始終是一件非常煩雜的工作,需要經過不斷的調整才能得到較為滿意的控制效果。昌暉儀表分享PID調節器快速PID參數整定的步驟和方法。
1、確定比例增益
確定比例增益Kp時,首先去掉PID調節器的的積分項和微分項,即令積分時間常數和微分時間常數都為零,使PID調節器成為純比例調節。輸入設定為系統允許輸出最大值的60%-70%,比例增益Kp由0開始逐漸增大,直至系統出現振蕩;再反過來,從此時的比例增益Kp逐漸減小,直至系統振蕩消失。記錄此時的比例增益Kp,設定PID調節器的比例增益為當前值的60%-70%。
對于不同品牌的PID調節器,比例(P)作用強弱在PID調節器上可能用比例帶來表示,也可能是由比例增益來表示,不能機械地認為增強比例作用就是增大儀表P這個參數值或減少儀表P這個參數值??!這是因為PID控制中比例增益Kp是比例度δ的倒數,比例度和比例帶是等效的,若需要增強調節器比例作用,應通過增大比例增益(即減小比例帶)來實現;若需要減弱調節器比例作用,應通過減小比例增益(即增大比例帶)來實現。部分廠家的PID調節器中對P這個參數是指比例增益還是比例帶沒有說明,僅告訴使用者P值變化時調節器比例作用變化的情況,那么使用者可理解:如果PID調節器儀表參數P增大數值時比例作用隨之增強,則P這個儀表參數指比例增益Kp;反之,如果PID調節器儀表參數P增大數值時比例作用減弱,則P這個儀表參數指比例度δ。
2、確定積分時間常數Ti
比例系數確定之后,設定一個較大的積分時間常數Ti,然后逐漸減小,直至系統出現振蕩,然后再反過來,逐漸增大,直至系統振蕩消失。記錄此時的積分時間常數Ti,則PID調節器積分時間設定為當前積分時間常數Ti值的150%-180%。
3、確定微分時間常數Td
微分時間常數Td一般不用設定,為0即可,此時PID調節轉換為PI調節。如果需要設定微分時間常數Td,則與確定比例系數Kp的方法相同,則PID調節器微分時間設定為當前微分時間常數Td值的30%。
4、系統空載、帶載聯調
對PID參數進行微調,直到滿足性能要求。
對于還沒有熟練掌握PID參數整定方法或PID調節器應用較少的儀表工,比較有效的方法是直接選用PID控制算法先進且帶自整定功能的PID調節器,這種調節器只要設置好儀表輸入信號類型、儀表量程、PID控制正反作用形式和控制目標設定值就可以自動獲取控制效果好的PID參數,省去人工整定PID參數的過程。昌暉儀表生產這類型高性能PID調節器,控制效果和性能可替代進口調節器,歡迎您去了解:
溫控器
特點及用途:采用Fuzzy-PID控制算法,溫度過程控制可取得與進口儀表一樣的±0.1℃精密溫度控制效果,使用時側重于溫度控制,也可以用于過程控制。
人工智能調節器
特點及用途:采用人工智能控制算法,該控制器算法包含滯后大、控制速度比較緩慢的控制系統(如電爐的加熱控制)、控制響應速度迅速的系統(如調節閥對壓力、流量、液位等的控制系統)和加熱/冷卻雙輸出(雙PID調節)三種不同控制模式的算式
傻瓜式模糊調節器
特點及用途:采用模糊PID控制算法,在壓力、流量、液位、濕度等工業過程控制有很好的控制效果,用于塑料/食品/包裝機械、加熱爐等行業溫度控制時最好恒溫效果±1℃,配合各種執行器對電加熱設備和電磁、電動調節閥進行PID調節和控制