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[经验] 一种简单的PID控制器调整方法

2020-9-1 17:58:40  179 PID控制器
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  在进行PID控制器工作之前,必须对其进行调整以适应要控制的过程的动态。设计者给出P,I和D项的默认值,这些值不能给出期望的性能,有时会导致不稳定性和缓慢的控制性能。开发了不同类型的调节方法来调节PID控制器,并且需要操作人员的大量关注以选择比例,积分和微分增益的最佳值。其中一些在下面给出。
  当系统或控制器正在工作时,我们可以调整控制器。在这种方法中,首先我们必须将Ki和Kd值设置为零,并增加比例项(Kp),直到系统达到振荡行为。一旦振荡,调整Ki(积分项),使振荡停止,最后调整D以获得快速响应。
  过程反应曲线技术:这是一种开环调整技术。当步骤输入应用于系统时,它会产生响应。最初,我们必须手动将一些控制输出应用于系统,并且必须记录响应曲线。
  之后,我们需要计算曲线的斜率,死区时间,上升时间,最后用P,I和D方程代替这些值,得到PID项的增益值。
   1.PNG
  Zeigler-Nichols方法:Zeigler-Nichols提出了用于调节PID控制器的闭环方法。这些是连续循环法和阻尼振荡法。这两种方法的程序是相同的,但振荡行为是不同的。在这里,首先我们必须设置p-控制器常数Kp为特定值,而Ki和Kd值为零。比例增益增加,直到系统以恒定幅度振荡。
  系统产生恒定振荡的增益称为最终增益(Ku),振荡周期称为极限周期(Pc)。一旦达到,我们就可以通过Zeigler-Nichols表在PID控制器中输入P,I和D的值,取决于像P,PI或PID这样的控制器,如下所示。
   2.png
  PID控制器结构
  PID控制器由三部分组成,即比例,积分和微分控制。这三个控制器的组合操作为过程控制提供了控制策略。PID控制器操纵过程变量,如压力,速度,温度,流量等。某些应用程序在级联网络中使用PID控制器,其中使用两个或多个PID来实现控制。
   3.png
  上图显示了PID控制器的结构。它由一个PID块组成,它将输出输出到过程块。过程/工厂由最终控制设备组成,如执行器,控制阀和其他控制设备,以控制工业/工厂的各种过程。
  将来自过程工厂的反馈信号与设定点或参考信号u(t)进行比较,并将相应的误差信号e(t)馈送给PID算法。根据算法中的比例积分和微分控制计算,控制器产生组合的响应或控制的输出,应用于工厂控制设备。
  所有的控制应用程序不需要全部三个控制元素。PI和PD控制等组合经常用于实际应用中。

王栋春 2020-9-1 22:06:53
常用的工控方法  例如变频器pid恒压供水
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