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PID参数整定.doc

PID参数整定

酷爱86
2009-09-28 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《PID参数整定doc》,可适用于工程科技领域

PID参数整定PID参数的整定有两种可用的方法理论设计法及实验确定法。用理论设计法确定PID控制参数的前提是要有被控对象准确的数学模型这在工业过程中是很难做到的。因此用实验确定法来选择PID控制参数的方法便成为经常采用而行之有效的办法。一试凑法试凑法是通过仿真或实际运行观察系统对典型输入作用的响应曲线根据各控制参数对系统的影响反复调节试凑直到满意为止从而确定PID参数。我们知道PID控制器各参数对系统的影响是增大开环比例系数一般将加快系统的影响速度在有静差的情况下则有利于减小静差但过大的比例系数又会加大系统超调甚至产生振荡使系统不稳定。在试凑时实行先比例、后积分、再微分的反复调整。其步骤如下:)整定比例部分先置PID控制器中的T=∞、T=使之成为比例控制器再将比例系数由小变大观察相应的响应使系统的过渡过程达到:的衰减振荡和较小的静差。如果系统静差已小到允许范围内并且已达到:衰减的响应曲线那么只需用比例控制器既可最优比例度就由此确定。)加入积分环节如果只用比例控制系统的静差不能满足要求则需加入积分环节。整定时先将比例系统减小-以补偿因加入积分作用而引起的系统稳定性下降然后由大到小调节在保持系统良好动态性能的情况下消除静差。这一步可以反复进行以期得到满意的效果。)加入微分环节在整定时先置T为零然后在第步整定的基础上再增大T同时相应地改变比例系数K和积分时间T逐步试凑以获得的控制效果和控制参数。参见表。二临界比例度法扩充临界比例度法是模拟控制器使用的临界比例度法的扩充它用来整定数字PID控制器的参数。其整定步骤如下:)选择合适的采样周期。所谓合适是指周期足够小一般应选它对象的纯滞后时间的以下此采样周期我们用表示。)用上述的仅让控制器作纯比例控制逐渐增大比例系数直至使系统出现等幅振荡记下此时的比例系数Kr再记下Tr此时的振荡周期。)选择控制度。控制度定义为数字控制系统误差平方的积分与对应的模拟控制系统误差平方的积分之比。对于模拟系统其误差平方积分可由记录仪上的图形理直气壮计算。对于数字系统则可用计算机计算。通常当控制度为时就认为控制与模拟 控制效果相同当控制度为时数字控制比模拟控制的质量差一倍。被控参数特   点流 量对象时间常数小并有噪声故较小较小不用微分。~~温 度对象为多容量系统有较大滞后常用微分。~~~压 力对象为容量系统滞后一般不大不用微分。~~液 位在允许有静差时不必用积分和微分。~表常见被控参数的控制器参数选择范围表)选择控制长后按下表求得周期T、比例系数、积分时间常数Ti和微分时间常数。)按求得的参数运行在运行中观察控制效果用试凑法进一步寻求更为满意的数值。参见表扩充临界比例度法整计算公式表。控制度控制规律TPITrKrTrPIDTrKrTrTrPITrKrTrPIDTrKrTrTrPITrKrTrPIDTrKrTrTr模拟控制器PIKrTrPIDKrTrTr临界比例度法PIKrTrPIDKrTrTr表扩充临界比例度法整定计算公式表三阶跃反应法扩充阶跃反应法是将模拟控制器阶跃反应法推广用来求数字PID控制器参数。这个方法首先要经过试验测定开环系统对阶跃输入信号的响应曲线具体步骤如下:)数字控制器使系统在手动状态下工作人为地改变手动信号给被控对象一个阶跃输入信号如图示。)用仪表记录下被控参数在此阶跃输入作用下的变化过程曲线即对象的阶跃响应曲线如图示。)对象的响应曲线上过拐点P作切线求出等效滞后时间τ和等效时间常数Tm并算出它们的比值Tmτ。)选择控制度。根据所求得的τ、Tm和Tmτ的值查下表。表扩充响应曲线整定计算公式表控制度控制规律TPIτTmττPIDτTmτττPIτTmττPIDτTmτττPIτTmττPIDτTmτττPIτTmττPIDτ6Tmτττunknownunknownvsd�����Tm��Y�������Y�e��t����������unknownunknownunknownunknownunknownunknown

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