對比例增益的設定功能,有的變頻器明確標明了比例增益的放大倍數,如富士G11S/P11S系列,其比例增益就標為0.00-10.0倍,這比較直觀和容易理解及設定。但有的變頻器則將比例增益標為0-100或0-100%,并且說明:“在忽略積分作用和微分作用時,比例增益決定整個PID調節器的調節強度,Kp越大,調節強度越大。該參數為100表示當PID反饋量和給定量的偏差為100%時,調節器對輸出頻率指令的調節幅度為最大頻率。”本句中的“該參數為100表示......” ,實際是指輸人偏差變化100%,能使變頻器的輸出頻率從0Hz變化到最大頻率(如50Hz),則此時調節器的比例增益為1,或者說比例度為100%,這樣說可能才正確。比例控制使變頻器的輸出頻率與偏差成比例變化,偏差與輸出頻率之間的比值叫比例增益Kp,偏差與輸出頻率的關系如圖1所示。在變頻器的內置PID控制中,其計算都是基于“%”的,這樣做是為了方便用戶,從圖中可看出,比例增益Kp設定得大,系統對偏差的響應就快,但Kp設定得太大了系統就會產生振蕩而不穩定,所以比例增益Kp是有個選擇范圍的,從圖可見選擇比例增益Kp在0.2-5.0較妥。比例增益參數設定時,其數字大多是無量綱的純數值,只是提供了一個方便調試的數值及增益增大、減小的變化方向,再者比例增益的大小都是要通過現場調試來決定的。
圖1 變頻器PID反饋量和給定量偏差與輸出頻率的關系