工业现场总线的秘诀PID调整不再难
(一)PID基本概述:
1、PID是闭环控制算法,必须在硬件上具有反馈。比如控制一个电机的转速,就得有一个测量转速的传感器,并将结果反馈到控制路线上。
2、PID不是必须同时具备三种算法,也可以是PD,PI,甚至只有P算法控制。我以前对于闭环控制的一个最朴素的想法就只有P控制,将当前结果反馈回来,再与目标相减,为正的话,就减速,为负的话就加速。
3、比例(P)、积分(I)、微分(D)控制各有作用:
比例反应系统当前偏差e(t),系数大可以加快调节,但过大的比例使系统稳定性下降。
积分消除稳态误差,使系统无误差,因为有误差,积分调节就进行,直至无误差。
微分反应偏差信号变化率e(t)-e(t-1),具有预见性,可以改善系统动态性能,但微分对噪声干扰放大。
(二)常用控制规律特点:
1、比例控制P:能较快克服扰动影响,但不能很好稳定在理想数值,不适用于被控参数允许余差的大场合。
2、比例积分PI:适用于通道滞后小、大负荷变化不大的场合,如流量和油泵房供油管流量等。
3、比例微分PD:适用于通道容量滞后较大或时间常数较大的场合,如成品温度和成品成份等;但应注意纯滞后区域中微分无效,对于带噪声或周期振动系统也不宜采用。
4、小结:
PID是一种理想的配合策略,它在基础上的引入积分消除余差,再加入微定时趋势预见性。它适用于时间常数或容量滞后较大、高要求的场合,如温度和成品质量等。
(三)PID参数调整口诀:
参数整定找最佳,从小到大顺序查先是比例,然后是积 分最后再把微 分,加曲线振荡频繁时提高P并降低I,以平滑曲线;当波动周期长时增强I以缩短周期;如果前高后低且四比一则应优化D以获得理想波形;若需响应快速,则增加P并减少I;若需响应缓慢,则减少P并增加I。避免过度震荡和迟钝,要找到最佳平衡点。此外,在实际应用中还要根据工艺要求选择合适的压力保护机构来防止因操作失误而导致设备损坏的情况发生。