温湿度PID控制器参数调节方法

一．PID各参数的作用先谈谈比例作用P, 比例调节器实际上就是个放大倍数可调的放大器，即:△P=Kce式中:Kc---比例增益，Kc既可大于1，也可小于1；e---调节器的输入，也就是测量值与给定值之差，又称为偏差。

要说明的是，对于大多数调节器而言，都不采用比例增益Kc作为刻度，而是用比例度来刻度，即δ=1／Kc*100%. 也就是说比例度与调节器的放大倍数的倒数成比例；调节器的比例度越小，它的放大倍数越大，它把偏差放大的能力越大，反之亦然。

明白了上述关系，在参数整定中，就可知道比例度越大，调节器的放大倍数越小，被控温度曲线越平稳，比例度越小，调节器的放大倍数越大，被控温度曲线越波动。

比例调节有个缺点，就是会产生余差，要克服余差就必须引入积分作用。

再谈谈积分作用I，调节器的积分作用就是为了消除自控系统的余差而设置的。

所谓积分，就是随时间进行累积的意思，即当有偏差输入e存在时，积分调节器就要将偏差随时间不断累积起来，也就是积分累积的快慢与偏差e的大小和积分速度成正比。

只要有偏差e存在，积分调节器的输出就要改变，也就是说积分作用总是起作用的，只有偏差不存在时，积分才会停止。

积分时间Ti是积分速度I的倒数(Ti=1/I)，积分时间长，积分速度就小，即偏差随时间累积的速度就小。

调节器的积分单位，有的是按“分／重复”刻度，称为积分时间；有的则用“次数／分”刻度，称为积分增益。

它们互为倒数关系。

要记住的是:增加积分时间或降低积分增益，会使积分作用强度降低，反之亦然。

积分调节很少单独使用，通常与比例调节一起使用。

即调节器的输出如下:△P=Ke+△Pi式中:△P---调节器输出值的变化；Ke---比例作用引起的输出；△Pi--积分作用引起的输出。

最后dlr谈谈微分作用D，微分作用主要是用来克服被控对象的滞后，常用于温度控制系统。

除采用微分作用外，在设计控制系统时还要注意到测量和传送的滞后问题，如温度测量元件的选择和安装位置等等。

温度控制是许多工业和实验室过程中非常重要的一环，而PID控制器是其中常用的一种控制方法。

PID控制器通过调节比例、积分和微分参数来实现对温度的精准控制。

在实际应用中，PID参数的设置对控制效果至关重要。

本文将介绍一些设置PID参数的技巧，帮助读者更好地掌握温度控制。

一、了解系统特性在设置PID参数之前，首先需要了解控制对象的特性。

温度控制系统可能会受到惯性、滞后、非线性等因素的影响，因此需要对控制对象进行全面的分析。

可以通过实验数据或者数学建模来获取控制对象的动态特性，包括惯性时间常数、滞后时间、非线性特性等。

二、合理选择控制模式根据控制对象的特性，选择合适的控制模式也非常重要。

在温度控制中，常用的模式包括位置式控制、增量式控制等。

不同的控制模式对PID参数的要求也不同，因此在设置参数之前，需要确认所采用的控制模式。

三、优化比例参数比例参数是PID控制器中非常重要的参数之一。

合理设置比例参数可以缩短系统的调节时间，提高控制精度。

通常可以通过调节比例参数来达到快速响应的目的。

在实际应用中，建议从较小的数值开始逐步增加比例参数，直到系统出现震荡或者不稳定为止，然后再进行适当调整。

四、精心调节积分参数积分参数可以对系统的稳态性能产生重要影响。

合理设置积分参数可以减小稳态误差，提高系统的稳定性。

在实际调节中，建议从0开始逐步增加积分参数，直到系统出现超调或者不稳定为止，然后再进行适当调整。

五、微分参数的设置微分参数可以对系统的动态特性产生一定的影响。

适当的微分参数可以提高系统的抗干扰能力，减小震荡。

在实际调节中，建议从0开始逐步增加微分参数，直到系统出现超调或者不稳定为止，然后再进行适当调整。

六、考虑系统鲁棒性在设置PID参数的过程中，还需要考虑系统的鲁棒性。

鲁棒性好的控制器能够保持系统在不同工况下的稳定性能。

因此在设置PID参数时，需要充分考虑系统的鲁棒性，以确保系统在各种条件下均能稳定工作。

在实际应用中，以上所述的设置PID参数的技巧只是一些基本的指导原则，具体的调节方法还需要结合具体的控制对象、实际场景进行调整。

温控器PID调节方法比例(proportion)调节：是按比例反应系统的偏差,比例（P值）越小引发同样调节的所需的偏差越小，（即同样偏差引起的调节越大，即P值与调节作用成反比）可以加快调节,减少误差,但可使系统的稳定性下降,甚至不稳定。

比例越大，所需偏差越大，系统反应越迟钝。

积分(integral)调节：是使系统消除稳态误差,提高无差度。

只要有误差,积分调节就进行,直至无差,积分调节停止。

积分作用的强弱与积分时间常数（完成一次积分所需的时间）I值成反比。

积分时间短，调节作用强。

积分时间长,动态响应慢。

积分作用常与另两种调节规律结合,组成PI调节器或PID调节器。

微分(differential)调节：微分反映系统偏差信号的变化率。

能预见偏差变化的趋势,产生超前的控制作用，,减少超调,减少调节时间。

微分作用对噪声干扰有放大作用，因此D值太大,对系统抗干扰不利。

微分调节作用的大小与微分时间成正比。

微分作用需要与另外两种调节相结合,组成PD或PID控制器。

PID参数整定顺口溜参数整定斩乱麻，P I D 值顺序查调节作用反反正，小步试验找最佳曲线振荡很频繁，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摆得快，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。

比例：，加热电流与偏差（即实际值和设定值之差）成比例。

P的大小，在数量上是调节器闭环放大倍数的倒数。

P = 偏差电压∕调节器输出电压比例带越小（P越小），开始时调节电压上升越快，但易过冲。

当温差变小，实际比例越接近P，电压越小。

例如：设定温控于60度，在实际温度为20和40度时，加热的功率就不一样。

积分：如果长时间达不到设定值，积分器起作用，进行修正。

加热电流与偏差的累积（积分）成比例。

因此，只要有偏差存在，尽管偏差极微小，但经过长时间的累积，就会有足够的输出去控制炉丝加热电流，去消除偏差，减少小静态误差。

精确控制温度PID调节在恒温设备中的应用技巧温度控制在各种工业和实验领域中非常重要。

恒温设备通过使用PID（比例、积分、微分）控制方法来确保设定温度的稳定性和准确性。

本文将介绍精确控制温度，并讨论PID调节在恒温设备中的应用技巧。

一、理解PID调节PID控制是一种广泛使用的方法，通过传感器检测实际温度与设定温度之间的差异，并根据差异的大小来调整温度设备的输出。

PID分别指的是比例、积分和微分三个参数。

1. 比例（P）参数：比例参数决定了设备对温度差异的反应程度。

较大的比例参数会使设备更加敏感，但可能引起温度波动。

较小的比例参数可能导致温度变化过慢。

通过适当调整P参数，可以找到一个合适的平衡点。

2. 积分（I）参数：积分参数是对过去温度差值的累积响应。

它用于纠正持续的温度偏差。

如果设备在一段时间内持续工作在较高或较低的温度下，积分参数可以帮助修正这种偏差。

3. 微分（D）参数：微分参数衡量温度变化的速率。

它通过对温度变化的速率进行测量，计算出适当的温度调整量。

微分参数可以帮助设备在短时间内对温度波动进行快速响应。

二、调整PID参数PID调节的关键在于调整这三个参数，以获得最佳的控制效果。

以下是一些调整PID参数的技巧：1. 初始参数设定：开始时，将P、I和D参数设定为较小的值，确保设备在稳定温度范围内工作。

2. 渐进调整：逐步增加P、I和D参数，观察温度的变化。

根据观察到的温度响应，调整参数的大小。

如果温度波动较大，则增大P参数。

如果温度变化过慢，则增大I参数。

如果设备对温度波动过于敏感，则增大D参数。

3. 实时监控：通过实时监控温度变化，收集数据并分析效果。

根据分析结果，进一步微调PID参数，以实现更精确的温度控制。

4. 执行整定：经过逐步调整后，设备应该能够在较小的波动范围内稳定在设定温度。

此时可以认为PID参数已经整定，适用于实际操作。

三、其他注意事项除了调整PID参数外，还有其他一些注意事项，以确保恒温设备的温度控制精确性。

PID参数的调整方法PID控制器是一种广泛应用于工业自动化控制系统中的一种控制算法，通过对控制系统的反馈信号进行分析和调整，来实现对控制系统的稳定控制。

PID参数调整的目的是通过修改PID控制器的三个参数（比例增益P、积分时间Ti、微分时间Td），来达到最优的控制效果。

下面将介绍几种常见的PID参数调整方法。

1.经验法：经验法是一种直接根据经验经验的方法来调整PID参数的调整方法，是初学者常用的方法。

经验法的基本原理是通过系统的试验，根据实际的经验经验来进行参数的调整。

其流程主要包括以下几个步骤：1）选择一个适当的比例增益P，使系统能够快速而准确地响应，但不引起系统的振荡。

2）逐渐增加积分时间Ti，使系统的稳态误差趋于零。

3）逐渐增加微分时间Td，使系统的响应更加平稳。

2. Ziegler-Nichols 调参法：Ziegler-Nichols 调参法是一种基于试验的经验方法，适用于较简单的系统。

其主要思想是通过改变比例增益P、积分时间Ti、微分时间Td的值，找到系统的临界增益和周期，然后根据经验公式计算参数。

具体步骤如下：1）以较小的增量逐步增加比例增益P，使系统产生小幅振荡。

2）记录振荡周期Tosc和振幅Aosc。

3）根据经验公式计算PID参数：P = 0.6KoscTi = 0.5ToscTd = 0.125Tosc3. Chien-Hrones-Reswick 调参法：Chien-Hrones-Reswick 调参法是一种经验法，适用于非线性和阻滞比较大的系统。

该方法主要通过分析系统的特性来进行参数调整。

具体步骤如下：1）选择一个适当的比例增益P，使系统快速而准确地响应。

2）根据系统的阶跃响应曲线，确定时间常数τp（过程时间常数），并计算增益裕度Kr（Kr=τp/T p）。

3）根据Kr的值，选择合适的积分时间Ti和微分时间Td。

4.自整定法：自整定法是一种根据系统的特性自动调整PID参数的方法，适用于不断变化的复杂系统。

PID参数设置及调节方法方法一:PID参数的设定：是靠经验及工艺的熟悉,参考测量值跟踪与设定值曲线,从而调整P\I\D的大小。

PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照：温度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s压力P: P=30~70%,T=24~180s,液位L: P=20~80%,T=60~300s,流量L: P=40~100%,T=6~60s。

我在手册上查到的，并已实际的测试过，方便且比较准确应用于传统的PID1。

首先将I，D设置为0，即只用纯比例控制，最好是有曲线图，调整P值在控制范围内成临界振荡状态。

记录下临界振荡的同期Ts2。

将Kp值=纯比例时的P值3。

如果控制精度=1.05%，则设置Ti=0.49Ts ； Td=0.14Ts ；T=0.014 控制精度=1.2%，则设置Ti=0.47Ts ； Td=0.16Ts ；T=0.043控制精度=1.5%，则设置Ti=0.43Ts ； Td=0.20Ts ；T=0.09朋友，你试一下，应该不错，而且调试时间大大缩短我认为问题是，再加长积分时间，再减小放大倍数。

获得的是1000rpm以上的稳定，牺牲的是系统突加给定以后系统调节的快速性，根据兼顾原则，自己掌握调节指标吧。

方法二:1．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。

2．一般步骤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%。

比例增益P调试完成。

PID控制调节参数设定方法以温度PID调节为例：输入a) 热电偶(TC): K, J, E, T, R, S, B, U, L, N, PL2, W5Re / w26Reb) 热电阻(RTD): Pt100 JPT100c) 直流输入：DC0 ~ 5V, DC1 ~ 5V, DC0 ~ 20mA*, DC4 ~ 20mA* * 需在输入端子间接250W的电阻输入显示精度：(设定值SV的0.3%+1位)输入范围：参照输入范围表采样周期：0.5sec过程值偏置-1999 ~ 9999 ℃[o F]或-199.9 ~ 999.9℃[o F](温度输入)±全量程(电压/ 电流输入)全量设定范围a) 设定值(SV)：等同温度范围值b) 加热侧比例带(P)：1-量程或0.1-量程(温度输入)*1量程的0.1 ~ 100.0%(电压输入)c) 制冷侧比例带(Pc)：加热侧比例带的1 ~ 1000%d) 积分时间(I)：1 ~ 3600sec*2e) 微分时间(D)：1 ~ 3600sec*3f) 限制积分动作生效范围(ARW)：比例带的1 ~ 100%*4g) 加热侧比例周期1 ~ 100sec*5h) 制冷侧比例周期1 ~ 100sec*6i) 不感带：-10 ~ 10或-10.0 ~ +10.0℃[o F](温度输入)量程的-10.0 ~ +10.0%(电压/电流输入)*7*1. 如果比例带设定为0 ℃[o F]，即成ON-OFF动作*2. 如果积分时间设定为0sec，即成PD动作*3. 如果微分时间设定为0sec，即成PI动作*4. 如果限制积分动作生效范围设为0%，D动作则成OFF*5. 电流输出时不需设定周期*6. 电流输出时不需设定周期*7. 如果不感带设定为负，则成重叠控制动作PID控制(ON-OFF, P, PI, PD控制)a) 自动演算功能(A T)1自调方式：限制周期法2A T周期：1.5b) 自主校正设定改变时，自主校正即建立*加热/制冷PID控制动作除外控制输出a) 继电器接点输出：250V AC 3A(带负荷)1a连接*电气性：超过300,000次，额定负荷b) 电压脉冲输出：0 ~ 12VDC(负荷电阻：超过600 W)c) 电流输出：4 ~ 20mADC(负荷电阻：低于600 W)d) 闸流控制管驱动用触发器输出：零测法中容量驱动e) 闸流控制管驱动用触发器输出：额定0.5A(环境温度低于40 ℃)。

在定值控制问题中,如果控制精度要求不高,一般采用双位调节法,不用PIＤ、但如果要求控制精度高,而且要求波动小,响应快,那就要用ＰID调节或更新得智能调节、调节器就是根据设定值与实际检测到得输出值之间得误差来校正直接控制量得,温度控制中得直接控制量就是加热或制冷得功率。

PID调节中,用比例环节(Ｐ)来决定基本得调节响应力度,用微分环节(D)来加速对快速变动得响应,用积分环节(I)来消除残留误差、ＰIＤ调节按基本理论就是属于线性调节、但由于直接控制量得幅度总就是受到限定,所以在实际工作过程中三个调节环节都有可能使控制量进入受限状态。

这时系统就是非线性工作。

手动对PID 进行整定时,总就是先调节比例环节,然后一般就是调节积分环节,最后调节微分环节、温度控制中控制功率与温度之间具有积分关系,为多容系统,积分环节应用不当会造成系统不稳定。

许多文献对PID整定都给出推荐参数。

PID就是依据瞬时误差(设定值与实际值得差值)随时间得变化量来对加热器得控制进行相应修正得一种方法！！！如果不修正,温度由于热惯性会有很大得波动.大家讲得都不错、比例:实际温度与设定温度差得越大,输出控制参数越大。

例如:设定温控于６0度,在实际温度为50与５5度时,加热得功率就不一样。

而2０度与４0度时,一般都就是全功率加热.就是一样得。

积分:如果长时间达不到设定值,积分器起作用,进行修正积分得特点就是随时间延长而增大.在可预见得时间里,温度按趋势将达到设定值时,积分将起作用防止过冲! 微分:用来修正很小得振荡. 方法就是按比例。

微分.积分得顺序调、一次调一个值。

调到振荡范围最小为止、再调下一个量。

调完后再重复精调一次、要求不就是很严格。

先复习一下P、I、Ｄ得作用,P就就是比例控制,就是一种放大(或缩小)得作用,它得控制优点就就是:误差一旦产生,控制器立即就有控制作用,使被控量朝着减小误差方向变化,控制作用得强弱取决于比例系数Kｐ。

举个例子:如果您煮得牛奶迅速沸腾了(您得火开得太大了),您就会立马把火关小,关小多少就取决于经验了(这就就是人脑得优越性了),这个过程就就是一个比例控制、缺点就是对于具有自平衡性得被控对象存在静态误差,加大Kp可以减小静差,但Kp过大时,会导致控制系统得动态性能变坏,甚至出现不稳定、所谓自平衡性就是指系统阶跃响应得终值为一有限值,举个例子:您用10％得功率去加热一块铁,铁最终保持在50度左右,这就就是一个自平衡对象,那静差就是怎样出现得呢？比例控制就是通过比例系数与误差得乘积来对系统进行闭环控制得,当控制得结果越接近目标得时候,误差也就越小,同时比例系数与误差得乘积(控制作用)也在减小,当误差等于０时控制作用也为0,这就就是我们最终希望得控制效果(误差=0),但就是对于一个自平衡对象来说这一时刻就是不会持续得。

P I D参数设置及调节方法方法一:PID参数的设定：是靠经验及工艺的熟悉,参考测量值跟踪与设定值曲线,从而调整P\I\D的大小。

PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照：温度T:P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s压力P:P=30~70%,T=24~180s,液位L:P=20~80%,T=60~300s,流量L:P=40~100%,T=6~60s。

我在手册上查到的，并已实际的测试过，方便且比较准确应用于传统的PID1。

首先将I，D设置为0，即只用纯比例控制，最好是有曲线图，调整P值在控制范围内成临界振荡状态。

记录下临界振荡的同期Ts2。

将Kp值=纯比例时的P值3。

如果控制精度=1.05%，则设置Ti=0.49Ts??；??Td=0.14Ts??；T=0.014 ???????????控制精度=1.2%，则设置Ti=0.47Ts??；??Td=0.16Ts??；T=0.043??????????? ???????????控制精度=1.5%，则设置Ti=0.43Ts??；??Td=0.20Ts??；T=0.09???????朋友，你试一下，应该不错，而且调试时间大大缩短我认为问题是，再加长积分时间，再减小放大倍数。

获得的是1000rpm以上的稳定，牺牲的是系统突加给定以后系统调节的快速性，根据兼顾原则，自己掌握调节指标吧。

方法二:1．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。

2．一般步骤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%。

PID参数设置及调节方法方法一:PID参数的设定：是靠经验及工艺的熟悉,参考测量值跟踪与设定值曲线,从而调整P\I\D的大小。

PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照：温度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s压力P: P=30~70%,T=24~180s,液位L: P=20~80%,T=60~300s,流量L: P=40~100%,T=6~60s。

我在手册上查到的，并已实际的测试过，方便且比较准确应用于传统的PID1。

首先将I，D设置为0，即只用纯比例控制，最好是有曲线图，调整P值在控制范围内成临界振荡状态。

记录下临界振荡的同期Ts2。

将Kp值=纯比例时的P值3。

如果控制精度=1.05%，则设置Ti=0.49Ts ； Td=0.14Ts ；T=0.014 控制精度=1.2%，则设置Ti=0.47Ts ； Td=0.16Ts ；T=0.043控制精度=1.5%，则设置Ti=0.43Ts ； Td=0.20Ts ；T=0.09朋友，你试一下，应该不错，而且调试时间大大缩短我认为问题是，再加长积分时间，再减小放大倍数。

获得的是1000rpm以上的稳定，牺牲的是系统突加给定以后系统调节的快速性，根据兼顾原则，自己掌握调节指标吧。

方法二:1．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。

2．一般步骤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%。

比例增益P调试完成。