pid控制器的参数整定

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PID控制器的参数整定　　　PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行较后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行 PID控制器参数的整定步骤如下：(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期；(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。　　在实际调试中，只能先大致设定一个经验值，然后根据调节效果修改。　　对于温度系统：P（%）20--60，I（分）3--10，D（分）0.5--3　　对于流量系统：P（%）40--100，I（分）0.1--1　　对于压力系统：P（%）30--70，I（分）0.4--3　　对于液位系统：P（%）20--80，I（分）1--5　　参数整定找较佳，从小到大顺序查　　先是比例后积分，较后再把微分加　　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　　PID控制实现　　1．PID的反馈逻辑 　　各种变频器的反馈逻辑称谓各不相同，甚至有类似的称谓而含义相反的情形。系统设计时应以所选用变频器的说明书介绍为准。所谓反馈逻辑，是指被控物理量经传感器检测到的反馈信号对变频器输出频率的控制极性。例如中央空调系统中，用回水温度控制调节变频器的输出频率和水泵电机的转速。冬天制热时，如果回水温度偏低，反馈信号减小，说明房间温度低，要求提高变频器输出频率和电机转速，加大热水的流量；而夏天制冷时，如果回水温度偏低，反馈信号减小，说明房间温度过低，可以降低变频器的输出频率和电机转速．减少冷水的流量。由上可见，同样是温度偏低，反馈信号减小，但要求变频器的频率变化方向却是相反的。这就是引入反馈逻辑的原由。几种变频器反馈逻辑的功能选择见表1。　　2．打开PID功能　　要实现闭环的PID控制功能，首先应将PID功能预置为有效。具体方法有两种：一是通过变频器的功能参数码预置，例如，康沃CVF-G2系列变频器，将参数H-48设为O时，则无PID功能；设为1时为普通PID控制；设为2时为恒压供水PID。二是由变频器的外接多功能端子的状态决定。例如安川CIMR-G7A系列变频器，如图1所示，在多功能输入端子Sl-S10中任选一个，将功能码H1-01～H1-10(与端子S1-S10相对应)预置为19，则该端子即具有决定PI[)控制是否有效的功能，该端子与公共端子SC“ON”时无效，“OFF”时有效。应注意的是．大部分变频器兼有上述两种预置方式，但有少数品牌的变频器只有其中的一种方式。 　　在一些控制要求不十分严格的系统中，有时仅使用PI控制功能、不启动D功能就能满足需要，这样的系统调试过程比较简单。　　3．目标信号与反馈信号　　欲使变频系统中的某一个物理量稳定在预期的目标值上，变频器的PID功能电路将反馈信号与目标信号不断地进行比较，并根据比较结果来实时地调整输出频率和电动机的转速。所以，变频器的PID控制至少需要两种控制信号：目标信号和反馈信号。这里所说的目标信号是某物理量预期稳定值所对应的电信号，亦称目标值或给定值；而该物理量通过传感器测量到的实际值对应的电信号称为反馈信号，亦称反馈量或当前值。PID控制的功能示意图见图2。图中有一个PID开关。可通过变频器的功能参数设置使PID功能有效或无效。PID功能有效时，由PID电路决定运行频率；PID功能无效时，由频率设定信号决定运行频率。PID开关、动作选择开关和反馈信号切换开关均由功能参数的设置决定其工作状态。　　4．目标值给定　　如何将目标值(目标信号)的命令信息传送给变频器，各种变频器选择了不同的方法，而归结起来大体上有如下两种方案：一是自动转换法，即变频器预置PID 功能有效时，其开环运行时的频率给定功能自动转为目标值给定．如表2中的安川CIMR-G7A与富士P11S变频器。二是通道选择法，如表2中的康沃CVF-G2、森兰SB12和普传P17000系列变频器