现场总线技术的神秘诀窍PID调参小技巧大揭秘
(一)PID基本概述:
1、PID算法是闭环控制的一种,它需要在硬件上实现反馈。以电机转速控制为例,必须有转速测量传感器并将结果反馈到控制路线上。
2、PID不是唯一的闭环控制算法,也可以是PD,PI或者只有P算法。最简单的闭环控制就是P控制,即当前结果与目标相减,以调整方向和速度。
3、比例(P)、积分(I)、微分(D)各自作用:
比例反应系统偏差,系数大则快速调节,但可能导致不稳定;
积分消除稳态误差,提高无误差性能;
微分预见偏差变化率,有超前效果,但易受噪声干扰。
4、选择P,I,D项:
根据实际系统调试出最佳参数。
(二)常用控制规律特点:
1、比例(P):克服扰动较快,但不能完全稳定于理想值。适用于通道滞后小,不高负荷变化,不严格要求的场合,如水泵房冷热水池水位。
2、比例积分(PI):广泛应用于滞后小,不大的负荷变化,不允许余差场合,如流量或油泵供油管流量。
3、比例微分(PD):适用于容量滞后较大时提高系统动态性能,如加热温度或成分控。但在纯滞后较大的区域中无效,对噪声敏感。
4、例积分微分(PID):理想的规律,可消除余差且提高稳定性。适用于时间常数或容量滞后的场合,如温度控成品控。
PID公式及数值计算:
参数问题及自整定概念:
Kp,Ti,Td三个参数设定关键。在编程时只能设定大致数值,在运行过程中通过反复调试确定最佳值,需程序能修改和记忆这些参数。在某些应用中,为不同对象寻找参数引入自整定的概念。
PID流程图:
(三)PID参数调整口诀:
找到最佳,从小到大查找先P再I最后D;曲线振荡频繁放大P直至漂浮;减慢曲线偏离回复慢增加Ti;降低波动周期长增加Ti再长;降低微分时间保持理想波形;分析四比一看两次多分析质量不会下降。如果要反应快增大P减少I,如果要缓慢减少P增添I。当比例过大会引起震荡,当积分过大会引起迟钝。