PID参数整定的方法

一、PID各自的作用

　　一、PID各自的作用
　　P：对系统瞬间产生的偏差进行快速修正，只有P时会有静差。
　　I：补偿系统的静差。当系统稳定运行时，PIDout=Iout，Pout=0。即：只有I维持系统的运行。只有PI调节时，TargetVal阶跃变化时，NowVal会产生一个大波动和小波动后才稳定。
　　D：阻尼作用，当调好PI后，加入D来消除{NowVal会产生一个大波动和小波动后才稳定}的现象。
　　二、PID参数整定
　　1、P参数整定
　　需要看的曲线有：NowVal、TargetVal、PIDout、Pout。
　　先慢慢增大P，增大到振荡，又减小回来至不震荡，P最好小一点，在只有P调节时，输出不能有振荡，这时会有静差，无所谓，静差由I调节。这时如果TargetVal变化大，如从0变100，这时Pout=100*P。这时可以看到Pout会出现一个很尖的峰值，这时就要对偏差限幅，这很重要，这对影响系统的稳定性很重要。偏差限幅的值根据实际情况，如果TargetVal变化不大，则偏差限幅可以设置小一点。
　　调节好P后，NowVal稳定在一个值，与TargetVal有偏差，而且如果TargetVal变化大，如从0变100，PIDout=Pout也不能有振荡才对。
　　I参数整定
　　需要看的曲线有：NowVal、TargetVal、PIDout、Pout、Iout。
　　慢慢增大I，这时可以看到NowVal会从静差位置随着I的增大逐渐靠近TargetVal，当I较小时NowVal有可能够不着TargetVal，或者上升到TargetVal慢，这时就要增大I。慢慢增大I可以看到NowVal上升到TargetVal速度变快。在增大I的过程中，时刻注意Iout，I过大时Iout会振荡。
　　调节好I后，NowVal会快速增大到TargetVal，消除系统静差。这时TargetVal阶跃变化时，NowVal快速跟随变化，并会在变化处出现一个大波动，一个小波动系统就会稳定即为I调好。
　　D参数整定
　　需要看的曲线有：NowVal、TargetVal、PIDout、Pout、Iout、Dout。
　　D的作用是阻尼，当TargetVal大幅度变化时，如从0变到100。这时Pout大幅度上升，使得NowVal冲出TargetVal振荡一两下，加入D就是使它不冲出去。慢慢增大D，发现当TargetVal阶跃变化时Dout会有非常尖的尖峰，这时就要对delError进行限幅。在PID调节中，不允许出现很大的尖峰。
　　调好D后，NowVal会很好的跟随TargetVal的变化而变化。
　　三、看图整定参数
　　1-7曲线分别是：NowVal、TargetVal、PIDout、Pout、Iout、Dout、delError。
　　1、I参数整定
　　浅蓝线：TargetVal，绿线：NowVal，红线：Iout
　　PID=1，0时，明显看到系统静差还没消除，更别谈NowVal变化要快。所以图1I参数小了。

　　PID=0时，看到系统静差已消除，但是NowVal上升慢，还需增大I。调试看到这种情况，当慢慢增大某个参数，现象和上面分析的一样，说明一切都是好的开始。就这样调试下去准能调好。如图

　　PID=4.5，0，看到一个大波动和一个小波动就稳定下来，就说明PI已经调好。如图

　　由图到PI已调好。下面看看TargetVal阶跃变化时NowVal的跟随情况。跟随很好，就是阶跃变化时有大波动+小波动。这需要加入D来消除。

　　2、D参数整定
　　浅蓝线：TargetVal，绿线：NowVal，红线：Iout，青色：Dout
　　PID=4.5，1。明显看到阶跃变化的大波动+小波动变小。说明增大D的作用效果和上面分析的一样，所以这也是好的开始。如图5。

　　PID=4.5，NowVal基本能跟随TargetVal变化。即绿线跟随浅蓝线。PID参数整定成功。如图6。