PID控制从入门到精通
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1、自动调节的几个必要条件:1) 输出执行机构有效控制被调量;2) 被调量参与调节;3) 调节参数可以修改2、PID,就是对输入偏差进行比例积分微分运算,运算的叠加结果去控制执行机构3、为了思考的方便,咱们只要记住这三个量:设定值、被调量、输出指令4、Kp=0.6*KmKd=Kp*π/4*ωKi=Kp*ω/π其中:Kp为比例控制参数Kd为微分控制参数Ki为积分控制参数Km为系统开始振荡时的比例值;ω为极坐标下振荡时的频率5、后来一个师傅一句话点醒了我。
他说:在自动专业,水平的高低最直接的衡量办法——会不会投自动,也就是看会不会整定参数。
6、任何人,只要下过一番功夫,方法对头,就一定能够搞好自动。
记住:方法要对。
7、记住:多与运行人员交流。
这是我告诉你们的第一条秘诀。
聊天聊得好就等于看书了。
有时候甚至比看书还好。
这个秘诀我轻易不传给别人的哦。
8、我们要收集的曲线有:1) 设定值。
作为比较判断依据;2) 被调量波动曲线。
3) PID 输出。
就这么简单,如果是串级调节系统,我们还要收集:4) 副调的被调量曲线;5) PID 输出曲线。
9、几个基本概念单回路:就是只有一个PID 的调节系统。
串级:一个PID 不够用怎么办?把两个PID 串接起来,形成一个串级调节系统。
又叫双回路调节系统。
在第三章里面,咱们还会更详细的讲解串级调节系统。
在此先不作过多介绍。
主调:串级系统中,要调节被调量的那个PID 叫做主调。
副调:串级系统中,输出直接去指挥执行器动作的那个PID 叫做副调。
主调的输出进入副调作为副调的设定值。
一般来说,主调为了调节被调量,副调为了消除干扰。
正作用:比方说一个水池有一个进水口和一个出水口,进水量固定不变,依靠调节出水口的水量调节水池水位。
那么水位如果高了,就需要调节出水量增大,对于PID 调节器来说,输出随着被调量增高而增高,降低而降低的作用,叫做正作用。
负作用:还是这个水池,我们把出水量固定不变,而依靠调节进水量来调节水池水位。
由入门到精通吃透PID在工业控制、自动化领域,PID(比例积分微分)控制算法可谓是一种经典且至关重要的技术。
无论是简单的温度控制系统,还是复杂的机器人运动控制,PID 都发挥着不可或缺的作用。
对于初学者来说,PID 可能像是一个神秘的黑匣子,让人感到困惑和难以捉摸。
但只要逐步深入,我们就能从入门到精通,彻底吃透 PID 。
首先,让我们来了解一下 PID 中的三个基本要素:比例(P)、积分(I)和微分(D)。
比例控制是 PID 中最直观的部分。
它的作用就像是一个直接的“力量施加者”。
比如说,我们要控制一个水箱的水位,当前水位与设定水位之间的差距越大,控制输出的力量也就越大。
比例控制的优点是反应迅速,能够对偏差做出快速的响应。
但它也有一个缺点,那就是可能会存在稳态误差,也就是说,即使系统最终稳定了,实际值与设定值之间可能仍会有一定的偏差。
积分控制则是为了解决比例控制中的稳态误差问题而引入的。
积分项会随着时间的积累,不断对偏差进行累加。
只要偏差存在,积分作用就会不断增加,直到消除偏差为止。
这就像是一个坚持不懈的“修正者”,不断努力去消除系统中的残留误差。
然而,积分控制也不是完美的,如果积分作用太强,可能会导致系统超调,甚至不稳定。
微分控制则是对系统变化趋势的预测。
它就像是一个“前瞻者”,通过感知偏差的变化速度来提前做出调整。
微分控制可以有效地抑制系统的超调,提高系统的稳定性。
但如果微分作用过强,可能会对噪声过于敏感,导致系统的误动作。
接下来,我们通过一个简单的例子来更直观地理解 PID 的工作原理。
假设我们要控制一个房间的温度,设定温度为 25 摄氏度。
当实际温度低于 25 摄氏度时,比例控制会立即增加加热功率;积分控制会随着时间的推移,不断增加加热功率,直到温度达到设定值;微分控制则会根据温度下降的速度,提前增加加热功率,以防止温度下降过快。
在实际应用中,如何调整 PID 的参数是一个关键问题。
一般来说,我们可以先从较大的比例系数开始,然后逐渐增加积分系数,最后再微调微分系数。
PID控制经典培训教程一、引言PID控制是自动控制领域最经典、应用最广泛的一种控制策略。
PID控制器因其结构简单、稳定性好、可靠性高、易于调整等优点,在工业控制、航空航天、技术等领域有着广泛的应用。
本教程旨在帮助读者深入理解PID控制原理,掌握PID控制器的设计、参数调整和应用技巧。
二、PID控制原理PID控制器由比例(Proportional)、积分(Integral)和微分(Derivative)三个环节组成,其基本原理是根据控制对象的实际输出与期望输出之间的误差,对控制对象进行相应的调节。
1.比例控制(P)比例控制是根据误差的大小进行调节,其控制作用与误差成正比。
比例控制可以减小误差,提高系统的响应速度。
但比例控制无法消除稳态误差,可能导致系统在期望值附近波动。
2.积分控制(I)积分控制是对误差的累积进行调节,其控制作用与误差的累积成正比。
积分控制可以消除稳态误差,提高系统的稳态性能。
但积分控制可能导致系统的超调量和响应速度降低。
3.微分控制(D)微分控制是对误差的变化率进行调节,其控制作用与误差的变化率成正比。
微分控制可以提高系统的稳定性和响应速度,减小超调量。
但微分控制对噪声敏感,可能导致系统在期望值附近波动。
三、PID控制器的设计与参数调整1.确定控制对象和控制目标在设计PID控制器之前,要明确控制对象和控制目标。
控制对象是指需要进行控制的物理量,如温度、压力、位置等。
控制目标是指期望的控制对象达到的值或状态。
2.选择PID控制器类型根据控制对象的特点和控制目标的要求,选择合适的PID控制器类型。
常见的PID控制器类型有:(1)P控制器:适用于控制对象无稳态误差或稳态误差较小的情况。
(2)PI控制器:适用于控制对象有稳态误差,且对响应速度要求较高的情况。
(3)PD控制器:适用于控制对象有稳态误差,且对超调量要求较低的情况。
(4)PID控制器:适用于控制对象有稳态误差,且对超调量和响应速度都有一定要求的情况。
变频器PID调节口诀PID的参数设置可以参照一下来进行:参数整定找最佳,从小到大顺序查先是比例后积分,最后再把微分加曲线振荡很频繁,比例度盘要放大曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳曲线偏离回复慢,积分时间往下降曲线波动周期长,积分时间再加长曲线振荡频率快,先把微分降下来动差大来波动慢。
微分时间应加长理想曲线两个波,前高后低4比1一看二调多分析,调节质量不会低自动控制系统PID调节及控制知识(什么是PID控制)1. PID调试步骤没有一种控制算法比PID调节规律更有效、更方便的了。
现在一些时髦点的调节器基本源自PID。
甚至可以这样说:PID调节器是其它控制调节算法的吗。
为什么PID应用如此广泛、又长久不衰?因为PID解决了自动控制理论所要解决的最基本问题,既系统的稳定性、快速性和准确性。
调节PID的参数,可实现在系统稳定的前提下,兼顾系统的带载能力和抗扰能力,同时,在PID调节器中引入积分项,系统增加了一个零积点,使之成为一阶或一阶以上的系统,这样系统阶跃响应的稳态误差就为零。
由于自动控制系统被控对象的千差万别,PID的参数也必须随之变化,以满足系统的性能要求。
这就给使用者带来相当的麻烦,特别是对初学者。
下面简单介绍一下调试PID参数的一般步骤:1.负反馈自动控制理论也被称为负反馈控制理论。
首先检查系统接线,确定系统的反馈为负反馈。
例如电机调速系统,输入信号为正,要求电机正转时,反馈信号也为正(PID算法时,误差=输入-反馈),同时电机转速越高,反馈信号越大。
其余系统同此方法。
2.PID调试一般原则a.在输出不振荡时,增大比例增益P。
b.在输出不振荡时,减小积分时间常数Ti。
c.在输出不振荡时,增大微分时间常数Td。
3.一般步骤a.确定比例增益P确定比例增益P 时,首先去掉PID的积分项和微分项,一般是令Ti=0、Td=0(具体见PID的参数设定说明),使PID为纯比例调节。
输入设定为系统允许的最大值的60%~70%,由0逐渐加大比例增益P,直至系统出现振荡;再反过来,从此时的比例增益P逐渐减小,直至系统振荡消失,记录此时的比例增益P,设定PID的比例增益P为当前值的60%~70%。
由入门到精通吃透PIDPID控制器(Proportional-Integral-Derivative Controller)是一种常见的控制器,广泛应用于工业自动化领域。
它通过对系统的反馈信号进行比例、积分和微分运算,以达到控制系统稳定和响应速度的目的。
本文将从入门到精通分别介绍PID控制器的基本原理、参数调整方法和应用实例。
一、基本原理在控制系统中,PID控制器根据反馈信号与设定值之间的差异来调整输出信号,从而实现对被控对象的控制。
它由三个基本部分组成:比例控制部分、积分控制部分和微分控制部分。
1. 比例控制部分:根据反馈信号与设定值之间的差异,以一定的比例调节输出信号。
比例控制的作用是根据差异的大小来进行精确调节,但它不能解决系统的超调和稳态误差问题。
2. 积分控制部分:通过累积反馈信号与设定值之间的差异,对输出信号进行调节。
积分控制可以消除系统的稳态误差,但会增大系统的超调。
3. 微分控制部分:通过反馈信号的变化率来预测未来的发展趋势,以调节输出信号。
微分控制可以提高系统的响应速度和稳定性,但过大的微分作用会引入噪声和振荡。
PID控制器的输出信号可以表示为:u(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt其中,u(t)为输出信号,Kp、Ki和Kd分别为比例、积分和微分增益,e(t)为反馈信号与设定值之间的误差,∫e(t)dt为误差的积分,de(t)/dt为误差的微分。
二、参数调整方法PID控制器的参数选择对控制系统的性能至关重要。
有许多方法可以调整PID控制器的参数,常见的包括经验法、试错法和优化算法。
1. 经验法:根据实际经验,选择适当的参数范围,并逐步调整参数,观察系统的响应变化。
这种方法简单直观,但需要具备一定的经验和调试能力。
2. 试错法:通过不断试验不同的参数组合,观察系统的响应,并根据系统的性能指标进行优化调整。
试错法可以快速找到合适的参数组合,但依赖于多次试验和手动调整。
从零开始逐步学习PID调试技术PID调试技术是控制系统中常用的一种方法,用于优化系统的稳定性和响应速度。
本文将从零开始逐步介绍PID调试技术的基本原理、调试流程和常见问题解决方法。
一、PID调试技术的基本原理PID调试技术是通过对被控对象的反馈信号进行连续比较,不断修正控制量,使系统能够尽快地达到期望状态。
它由三个部分组成:比例(Proportional)、积分(Integral)和微分(Derivative)。
比例项用于快速响应系统的初始误差,积分项用于消除稳态误差,微分项用于预测未来的误差变化趋势。
1.1 比例项(P)比例项根据被控对象当前的误差值与设定值之间的差异,产生一个与误差成正比的控制量。
其优点是响应速度快,但容易引起系统的超调。
1.2 积分项(I)积分项用于消除稳态误差,在系统达到平衡状态时对误差进行修正。
它的作用是积累误差并实现系统的精确控制,但过大的积分时间会引入振荡。
1.3 微分项(D)微分项通过对误差变化率的预测,用于抑制系统的超调现象。
它可以使得系统更稳定,但过大的微分时间也会引起振荡。
二、PID调试技术的调试流程2.1 参数初始化在进行PID调试之前,需要对三个参数(Kp、Ti、Td)进行初始化。
通常情况下可以根据被控对象的特性和系统需求进行初步设定,以便后续的调试操作。
2.2 基本调试基本调试是指根据实际情况,通过调整PID参数来达到系统期望状态的过程。
具体步骤如下:- 对比例参数Kp进行调试,起初可以将其值设定为0,然后逐渐增加,直到系统产生振荡。
- 调试积分参数Ti,将Kp设定为合适的值后,逐渐增加Ti的值,直到系统完全消除稳态误差。
- 调试微分参数Td,将Kp和Ti设定为合适的值后,逐渐增加Td的值,直到振荡消失,系统的稳定性得以提升。
2.3 优化调试在完成基本调试后,可以对PID参数进行优化,以使系统的性能得到进一步提升。
常用的优化方法有以下几种:- Ziegler-Nichols方法:通过测试系统的响应曲线,确定PID参数的初值,然后进一步调整。
PID控制原理和特点工程实际中,应用最为广泛调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PID控制,又称PID调节。
PID控制器问世至今已有近70年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制主要技术之一。
当被控对象结构和参数不能完全掌握,或不到精确数学模型时,控制理论其它技术难以采用时,系统控制器结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用PID控制技术最为方便。
即当我们不完全了解一个系统和被控对象﹐或不能有效测量手段来获系统参数时,最适合用PID控制技术。
PID控制,实际中也有PI和PD控制。
PID控制器就是系统误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制。
1、比例控制(P):比例控制是最常用的控制手段之一,比方说我们控制一个加热器的恒温100度,当开始加热时,离目标温度相差比较远,这时我们通常会加大加热,使温度快速上升,当温度超过100度时,我们则关闭输出,通常我们会使用这样一个函数e(t) = SP – y(t)-u(t) = e(t)*PSP——设定值e(t)——误差值y(t)——反馈值u(t)——输出值P——比例系数滞后性不是很大的控制对象使用比例控制方式就可以满足控制要求,但很多被控对象中因为有滞后性。
也就是如果设定温度是200度,当采用比例方式控制时,如果P选择比较大,则会出现当温度达到200度输出为0后,温度仍然会止不住的向上爬升,比方说升至230度,当温度超过200度太多后又开始回落,尽管这时输出开始出力加热,但温度仍然会向下跌落一定的温度才会止跌回升,比方说降至170度,最后整个系统会稳定在一定的范围内进行振荡。
如果这个振荡的幅度是允许的比方说家用电器的控制,那则可以选用比例控制2、比例积分控制(PI):积分的存在是针对比例控制要不就是有差值要不就是振荡的这种特点提出的改进,它常与比例一块进行控制,也就是PI控制。
其公式有很多种,但大多差别不大,标准公式如下:u(t) = Kp*e(t) + Ki∑e(t) +u0u(t)——输出Kp——比例放大系数Ki——积分放大系数e(t)——误差u0——控制量基准值(基础偏差)大家可以看到积分项是一个历史误差的累积值,如果光用比例控制时,我们知道要不就是达不到设定值要不就是振荡,在使用了积分项后就可以解决达不到设定值的静态误差问题,比方说一个控制中使用了PI控制后,如果存在静态误差,输出始终达不到设定值,这时积分项的误差累积值会越来越大,这个累积值乘上Ki后会在输出的比重中越占越多,使输出u(t)越来越大,最终达到消除静态误差的目的PI两个结合使用的情况下,我们的调整方式如下:1、先将I值设为0,将P值放至比较大,当出现稳定振荡时,我们再减小P值直到P值不振荡或者振荡很小为止(术语叫临界振荡状态),在有些情况下,我们还可以在些P值的基础上再加大一点。
从小白到专家掌握PID调试技术的完全指南PID(Proportional Integral Derivative)是一种常用的控制算法,广泛应用于工业自动化领域。
在掌握PID调试技术之前,我们首先需要了解PID的基本原理和工作方式。
一、PID的基本原理PID控制器的作用是通过对系统反馈信号与设定值进行比较,计算出控制量的调节量,从而使系统稳定在设定值附近。
它由三个部分组成:比例部分(P)、积分部分(I)和微分部分(D)。
1. 比例部分(P):根据实际偏差的大小,以一定比例作用于控制量。
具体而言,当实际偏差越大时,P部分的调节量越大。
2. 积分部分(I):根据时间上的累积误差,以一定比例作用于控制量。
I部分的作用是消除稳态误差,使系统更加稳定。
3. 微分部分(D):根据实际偏差的变化率,以一定比例作用于控制量。
D部分的作用是预测未来的趋势,并提前调整控制量,以减小调节过程中的超调和振荡。
二、PID调试技术的步骤掌握PID调试技术的关键在于对PID参数的调整。
下面将为您介绍一种常用的PID调试技术,以帮助您从小白逐步成为专家。
1. 初始参数设定在进行PID调试之前,首先需要对PID参数进行初始设定。
我们可以先根据经验值或者系统模型给定一个初始参数,然后再进行调整。
2. 比例增益调整将积分时间常数(Ti)和微分时间常数(Td)设置为较大的值(如Ti=10*Td=10)进行调试。
然后逐步增大比例增益(Kp),观察系统的响应。
当系统出现永久偏差时,可以通过增大Kp来减小偏差;当系统出现超调或者振荡时,可以通过降低Kp来减小超调和振荡。
3. 积分时间常数调整保持比例增益不变,逐步减小积分时间常数(Ti),观察系统的响应。
如果系统出现快速振荡或者超调,说明积分时间常数太小,可以适当增大Ti;如果系统出现较大的永久偏差,说明积分时间常数太大,可以适当减小Ti。
4. 微分时间常数调整保持比例增益和积分时间常数不变,逐步增大微分时间常数(Td),观察系统的响应。
从零开始初学者指南教你如何使用PID调节PID调节是一种常见的控制算法,广泛应用于工业自动化领域。
对于初学者来说,学习和理解PID调节可能会有一定的困难。
本文将从零开始,提供一个初学者指南,教你如何使用PID调节。
一、PID调节概述PID调节是一种反馈控制系统中的一种常见算法。
PID代表比例、积分和微分控制,通过对系统输出与期望值之间的误差进行比较,产生控制信号来稳定系统。
1. 比例(Proportional)控制比例控制是PID调节中最基础的部分,它根据当前误差的大小进行输出的调整。
比例系数(Kp)决定了输出调整的速度,当误差增大时,输出也相应增大。
2. 积分(Integral)控制积分控制是为了解决比例控制无法消除静态误差的问题。
通过累积误差,并乘以积分系数(Ki)进行输出调整,积分控制可以减小较小的误差,并消除静态误差。
3. 微分(Derivative)控制微分控制通过检测误差变化速率来进行输出调整。
它可以减小系统的响应时间,并减少超调和震荡。
微分系数(Kd)决定了调整速度的快慢。
二、设定PID参数在实际应用中,正确设置PID参数是关键。
参数的设定需要根据具体的系统特征进行调整。
1. 比例系数(Kp)比例系数是PID调节中最重要的参数之一,它决定了输出调整的速度。
一般情况下,可以从一个较小的值开始,逐渐增加直到系统开始震荡。
2. 积分系数(Ki)积分系数是用于减小静态误差的参数。
开始时,可以将其设为零,逐渐增加直到系统的静态误差消除为止。
3. 微分系数(Kd)微分系数用于减小系统的超调和震荡。
较小的值可能足够满足大多数情况。
三、使用PID调节的步骤使用PID调节进行控制需要以下步骤:1. 收集系统数据首先,需要收集系统的输入和输出数据。
这些数据将用于分析系统的特征,并设置PID参数。
2. 设定目标值根据实际需求,设定系统的目标值。
PID控制将使输出尽可能接近设定值。
3. 初始化PID参数根据收集到的系统数据,初始化比例、积分和微分系数。
PID基础知识、调节口诀及经验(摘)PID就是比例微积分调节,具体你可以参照自动控制课程里有详细介绍!正作用与反作用在温控里就是当正作用时是加热,反作用是制冷控制。
PID控制简介目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。
同时,控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。
智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。
自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。
一个控控制系统包括控制器﹑传感器﹑变送器﹑执行机构﹑输入输出接口。
控制器的输出经过输出接口﹑执行机构﹐加到被控系统上﹔控制系统的被控量﹐经过传感器﹐变送器﹐通过输入接口送到控制器。
不同的控制系统﹐其传感器﹑变送器﹑执行机构是不一样的。
比如压力控制系统要采用压力传感器。
电加热控制系统的传感器是温度传感器。
目前,PID控制及其控制器或智能PID控制器(仪表)已经很多,产品已在工程实际中得到了广泛的应用,有各种各样的PID 控制器产品,各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器(intelligent regulator),其中PID 控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。
有利用PID控制实现的压力、温度、流量、液位控制器,能实现PID控制功能的可编程控制器(PLC),还有可实现PID控制的PC系统等等。
可编程控制器(PLC)是利用其闭环控制模块来实现PID控制,而可编程控制器(PLC)可以直接与ControlNet相连,如Rockwell的PLC-5等。
还有可以实现PID 控制功能的控制器,如Rockwell 的Logix产品系列,它可以直接与ControlNet相连,利用网络来实现其远程控制功能。
1、开环控制系统开环控制系统(open-loop control system)是指被控对象的输出(被控制量)对控制器(controller)的输出没有影响。
在这种控制系统中,不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。
PID控制经典培训教程PID控制经典培训教程PID控制器无疑是现代控制理论中最广泛使用的一个控制器,被广泛应用于各种自动控制系统中。
PID是指比例、积分、微分,是一个同时包含这三种控制算法的控制器。
因为PID控制器具有简单、经济、易于实现等特点,而且适用性广泛,所以它被用于许多自动化控制系统中,如温度控制、压力控制、流量控制等。
本文将对PID控制器的基本原理、特点、适用范围、参数调整等方面进行详细的介绍和讲解。
一、PID控制器的基本原理PID控制器是由比例、积分、微分三个控制算法组成的,其中比例控制的作用是根据给定的偏差信号,按照一定的比例输出控制信号;积分控制的作用是将之前的偏差信号的积累值乘以一定的系数输出控制信号;微分控制的作用是根据系统响应的变化情况,输出控制信号。
这三种控制算法通过加权平均的方式组合在一起,实现了对系统的精确控制。
比例控制是指根据偏差信号大小来输出控制信号的一种控制方式。
当系统偏差较大时,控制信号会输出较大值;当系统偏差较小时,控制信号会输出较小值。
比例控制的主要作用是对系统的稳定性进行调节,通过增加或减小控制输入信号的大小,来使系统达到稳定状态。
积分控制是指将之前的偏差信号的积累值乘以一定的系数后输出控制信号的一种控制方式。
当系统偏差较大时,积分控制的作用就会比比例控制更加明显,输出的控制信号也会更加明显;当系统偏差较小时,积分控制的作用就会相应地减弱,输出的控制信号也会随之减小。
积分控制的主要作用是消除系统稳态误差,使系统的输出值更加准确。
微分控制是指根据系统响应的变化情况输出控制信号的一种控制方式。
当系统响应变化比较快时,微分控制起到的作用就会比较显著,控制信号也会相应增加;当系统响应变化比较慢时,微分控制的作用就会相应减小,控制信号也会减小。
微分控制的主要作用是调节系统的响应速度,快速响应系统状态的变化。
二、PID控制器的特点①PID控制器对系统的参数变化具有较强的鲁棒性。
从入门到精通电气工程师的PID调节指南PID(Proportional Integral Derivative)调节器是电气工程领域中常用的自动控制系统。
PID调节器通过对输入信号进行比例、积分和微分操作来实现对输出信号的调节,以使系统稳定运行并满足设定要求。
本文将介绍PID调节器的基本原理、调节参数的选择方法以及常见问题的解决方案,帮助读者从入门到精通电气工程师的PID调节。
一、PID调节器的基本原理PID调节器由三部分组成:比例(P)、积分(I)和微分(D)部分。
比例部分根据当前误差的大小来调整输出信号,积分部分根据过去误差的累积值来调整输出信号,微分部分根据当前误差的变化率来调整输出信号。
通过综合利用这三部分的调节作用,PID调节器能够快速、准确地将系统的输出信号调整到期望值。
二、选择PID调节参数的方法1. 比例参数(Kp)的选择:比例参数决定了调节器对当前误差的响应速度和稳定性。
一般情况下,比例参数越大,调节器对误差的响应速度越快,但稳定性越差。
为了选择合适的比例参数,可以通过试探法进行调整,从初始值开始逐渐增大或减小比例参数,观察系统的响应情况,直到达到理想的调节效果为止。
2. 积分参数(Ki)的选择:积分参数决定了调节器对误差累积的响应程度。
积分参数越大,调节器对误差的积累越大,能够更好地消除系统的静态误差。
为了选择合适的积分参数,可以通过试探法进行调整,从较小的值开始逐渐增大积分参数,观察系统的响应情况,直到达到理想的调节效果为止。
3. 微分参数(Kd)的选择:微分参数决定了调节器对误差变化率的响应程度。
微分参数越大,调节器对误差变化的敏感度越大,能够更好地抑制系统的振荡和超调。
为了选择合适的微分参数,可以通过试探法进行调整,从较小的值开始逐渐增大微分参数,观察系统的响应情况,直到达到理想的调节效果为止。
三、常见问题及解决方案1. 超调问题:当PID调节器的参数设置不当时,系统可能会出现超调现象,即输出信号超过了设定值。
PID控制原理和特点工程实际中,应用最为广泛调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PID控制,又称PID调节。
PID 控制器问世至今已有近70年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制主要技术之一.当被控对象结构和参数不能完全掌握,或不到精确数学模型时,控制理论其它技术难以采用时,系统控制器结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用PID控制技术最为方便.即当我们不完全了解一个系统和被控对象﹐或不能有效测量手段来获系统参数时,最适合用PID控制技术。
PID控制,实际中也有PI和PD控制.PID控制器就是系统误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制。
1、比例控制(P):比例控制是最常用的控制手段之一,比方说我们控制一个加热器的恒温100度,当开始加热时,离目标温度相差比较远,这时我们通常会加大加热,使温度快速上升,当温度超过100度时,我们则关闭输出,通常我们会使用这样一个函数e(t) = SP – y(t)-u(t) = e(t)*PSP——设定值e(t)——误差值y(t)——反馈值u(t)——输出值P——比例系数滞后性不是很大的控制对象使用比例控制方式就可以满足控制要求,但很多被控对象中因为有滞后性。
也就是如果设定温度是200度,当采用比例方式控制时,如果P选择比较大,则会出现当温度达到200度输出为0后,温度仍然会止不住的向上爬升,比方说升至230度,当温度超过200度太多后又开始回落,尽管这时输出开始出力加热,但温度仍然会向下跌落一定的温度才会止跌回升,比方说降至170度,最后整个系统会稳定在一定的范围内进行振荡。
如果这个振荡的幅度是允许的比方说家用电器的控制,那则可以选用比例控制2、比例积分控制(PI):积分的存在是针对比例控制要不就是有差值要不就是振荡的这种特点提出的改进,它常与比例一块进行控制,也就是PI控制。
其公式有很多种,但大多差别不大,标准公式如下:u(t) = Kp*e(t) + Ki∑e(t) +u0u(t)—-输出Kp--比例放大系数Ki——积分放大系数e(t)——误差u0——控制量基准值(基础偏差)大家可以看到积分项是一个历史误差的累积值,如果光用比例控制时,我们知道要不就是达不到设定值要不就是振荡,在使用了积分项后就可以解决达不到设定值的静态误差问题,比方说一个控制中使用了PI控制后,如果存在静态误差,输出始终达不到设定值,这时积分项的误差累积值会越来越大,这个累积值乘上Ki 后会在输出的比重中越占越多,使输出u(t)越来越大,最终达到消除静态误差的目的PI两个结合使用的情况下,我们的调整方式如下:1、先将I值设为0,将P值放至比较大,当出现稳定振荡时,我们再减小P值直到P值不振荡或者振荡很小为止(术语叫临界振荡状态),在有些情况下,我们还可以在些P值的基础上再加大一点。
PID由入门到精通由入门到精通----吃透PID2.0版第一章自动调节系统的发展历程1-1 没有控制理论的世界1-2 控制论1-3负反馈1-4 PID1-5 怎样投自动1-6 观察哪些曲线1-7PID的基本原理1-8PID的曲线1-9怎样判断PID第二章吃透PID2-1 几个基本名词2-2 P——纯比例作用趋势图的特征分析2-3 I——纯积分作用趋势图的特征分析2-4 D——纯微分作用趋势图的特征分析2-5 比例积分作用的趋势特征分析2-6 比例积分微分作用的趋势特征分析2-7 整定参数的几个原则2-8 整定比例带2-9 整定积分时间2-10 整定微分时间2-11 比例积分微分综合整定2-12 自动调节系统的质量指标2-13 整定系统需要注意的几个问题2-14 整定参数的几个认识的误区2-15 其它先进控制方法简介第三章第三章火电厂自动调节系统3-1 火电厂自动调节系统的普遍特点3-2 自动调节系统的构成3-3 自动调节系统的跟踪3-4 高低加水位自动调节系统一、基本控制策略二、自平衡能力三、随动调节系统四、对于系统耦合的解决办法五、几个问题:六、偏差报警与偏差切除3-5 汽包水位调节系统一、任务与重要性二、锅炉汽包三、虚假水位四、影响汽包水位的因素五、制定控制策略六、捍卫“经典”七、正反作用与参数整定八、特殊问题的处理方法九、变态调节3-6 过热器温度调节系统一、迟延与惯性二、重要性三、干扰因素四、一级减温水调节系统五、导前微分自动调节系统六、导前微分系统的参数整定七、串级调节系统八、级调节系统的参数整定九、修改控制策略,增加抑制干扰能力十、变态调节方案3-6主汽压力一、重要性二、干扰因素三、直接能量平衡公式四、间接能量平衡五、控制策略六、参数整定3-7协调一、重要性一、干扰因素二、机跟炉三、参数整定四、炉跟机五、参数整定六、负荷前馈七、压力前馈八、耦合与解耦九、特殊解耦十、一次调频十一、AGC3-8 磨煤机优化燃烧杨过出了一会神,再伸手去会第二柄剑,只提起数尺,呛□一声,竟然脱手掉下,在石上一碰,火花四溅,不禁吓了一跳。