PID調節方法

2022-09-21 09:42:05 字數 2338 閱讀 8495

● 你先設定i和d引數為0,p引數設小點,觀察一下控制流量的效果,如果響應過慢的話,再適當加大p值和i值。如果反覆振盪,則減小p值,加大i值;d值就為0,可以不管。要達到好的效果,只能慢慢試,耐心點。

● pid引數設定直接影響流量的穩定度,pi設定值大電動閥穩定,pi設定值小電動閥靈敏。要根據工藝流程來設定。

● pid的設定需要一定的經驗我的經驗是先將pi的值設大一些,之後逐漸減少.

● pid是比例,積分,微分的縮寫,

uo(n)=p*e(n)+i*[e(n)+e(n-1)+...+e(0)]+d*[e(n)-e(n-1)]

e-誤差

p--改變p可提高響應速度,減小靜態誤差,但太大會增大超調量和穩定時間。

i--與p的作用基本相似,但要使靜態誤差為0,必須使用積分。

d--與p,i的作用相反,主要是為了減小超調,減小穩定時間。

三個引數要綜合考慮,一般先將i,d設為0,調好p,達到基本的響應速度和誤差,再加上i,使誤差為0,這時再加入d,三個引數要反覆除錯,最終達到較好的結果。不同的控制物件,除錯的難度相差很大,祝好運!

● pid除錯步驟

pid解決了自動控制理論所要解決的最基本問題,既系統的穩定性、快速性和準確性。調節pid的引數,可實現在系統穩定的前提下,兼顧系統的帶載能力和抗擾能力,同時,在pid調節器中引入積分項,系統增加了乙個零積點,使之成為一階或一階以上的系統,這樣系統階躍響應的穩態誤差就為零。

由於自動控制系統被控物件的千差萬別,pid的引數也必須隨之變化,以滿足系統的效能要求。下面簡單介紹一下除錯pid引數的一般步驟:

1.負反饋

自動控制理論也被稱為負反饋控制理論。首先檢查系統接線,確定系統的反饋為負反饋。例如電機調速系統,輸入訊號為正,要求電機正轉時,反饋訊號也為正(pid演算法時,誤差=輸入-反饋),同時電機轉速越高,反饋訊號越大。

其餘系統同此方法。

2.pid一般表示式

pid模擬演算法:u(t)=p*[e(t)+ 1/ti*∫0te(t)dt+td*de(t)/dt]

pid數字演算法:u(k)=p*+ u(k-1)

其中p為比例增益;ti為積分時間常數;td為微分時間常數;pid調節器要調節的也就是這三個引數。e(t)為輸入誤差;ts為數字pid運算的取樣週期。

3.pid除錯一般原則

a.在輸出不振盪時,增大比例增益p。

b.在輸出不振盪時,減小積分時間常數ti。

c.在輸出不振盪時,增大微分時間常數td。

4.一般步驟

a.確定比例增益p

確定比例增益p 時,首先去掉pid的積分項和微分項,一般是令ti=0、td=0(具體見pid的引數設定說明),使pid為純比例調節。輸入設定為系統允許的最大值的60%~70%,由0逐漸加大比例增益p,直至系統出現振盪;再反過來,從此時的比例增益p逐漸減小,直至系統振盪消失,記錄此時的比例增益p,設定pid的比例增益p為當前值的60%~70%。比例增益p除錯完成。

b.確定積分時間常數ti

比例增益p確定後,設定乙個較大的積分時間常數ti的初值,然後逐漸減小ti,直至系統出現振盪,之後在反過來,逐漸加大ti,直至系統振盪消失。記錄此時的ti,設定pid的積分時間常數ti為當前值的150%~180%。積分時間常數ti除錯完成。

c.確定積分時間常數td

積分時間常數td一般不用設定,為0即可。若要設定,與確定 p和ti的方法相同,取不振盪時的30%。

d.系統空載、帶載聯調,再對pid引數進行微調,直至滿足要求。

● 溫度是個大慣性變數,用plc自身的pid模組控制沒有問題主要是引數要設得合適,對大慣性變數p引數要設小,i引數要設大.具體設多少,要在現場摸索.總之用plc的pid模組一定沒問題.

● p:kc增大,系統餘差減小,但不能消失.隨著kc的增大,相應的過渡過程由不振盪變為臨界振盪或衰減振盪.

i:積分作用能消除餘差.ti小表示積分作用強,積分作用越強,過渡過程的振盪越劇烈.

d:在比例作用的基礎上增加微分作用將使系統的過度過程的振盪程度降低,提高了系統的穩定性.但微分作用不能太強.即td不能太大.否則會因反應速度太快引起系統劇烈振盪

● p----減小偏差

i----消除餘差

d----有超前調節作用,一般用於滯後大的物件

通常用比例積分調節就可滿足壓力、流量、液位等調節,對於溫度、

濃度、成分等調節需要加入微分作用。

● p是比例引數,它告訴你當你的輸入變數變化多少時輸出變數就變化100%

例如你選70,則表示你的輸入變數變化70%時輸出變數就變化100%

i是積分引數,只要你的輸入變數和設定值之間有餘差不是零他就不斷調節輸出變數,他是時間值,一般選3到4秒

d是微分引數,是反映輸入變數的變化速度引數,對於溫度等反應滯後的系統要用,也是時間值引數,可以根據需要自己選。

PID調節原理方法

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