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时间:2020-07-15
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1、由入门到精通----吃透PID参数整定找最佳,从小到大顺序查。先是比例后积分,最后再把微分加。曲线振荡很频繁,比例度盘要放大。曲线漂浮绕大弯,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,前高后低四比一。一看二调多分析,调节质量不会低。我们要收集的曲线有:1)设定值。作为比较判断依据;2)被调量波动曲线。3)PID输出。就这么简单,如果是串级调节系统,我们还要收集:4)副调的被调量曲线;5)PID输出曲线。第二章 PID参数整定上一章简单介绍了自动调节的发展历
2、程。搞自动的人,许多人对如何整定PID参数感到比较迷茫。课本上说:整定参数的方法有理论计算法和经验试凑法两种。理论计算法需要大量的计算,对于初学者和数学底子薄弱的人会望而却步,并且计算效果还需要进一步的修改整定,至今还有人在研究理论确认调节参数地方法。所以,在实际应用过程中,理论计算法比较少。经验试凑法最广为人知的就是第一章提到的整定口诀了。该方法提供了一个大致整定的方向形性思路。当时整定参数,需要两只眼睛盯着数据看,不断地思考琢磨。上世纪90年代的时候,我就曾经面对着I型和II型仪表,就这么琢磨。如果是调节周期长的系统,比如汽温控制,需要耗费大量的时间。科学发展到了今天,
3、DCS应用极其普遍,趋势图收集极其方便。对于单个仪表,也大都有趋势显示功能。所以,我们完全可以借助趋势图功能,进行参数整定。我们可以依靠分析比例、积分、微分的基本性质,判读趋势图中,比例、积分、微分的基本曲线特征,从而对PID参数进行整定。这个方法虽然基本等同于经验试凑法,但是它又比传统的经验试凑法更快速更直观的,更容易整定。因而,我把这种依靠对趋势图的判读,整定参数的办法,称之为:趋势读定法。趋势读定法三要素:设定值、被调量、输出。三个曲线缺一不可。串级系统参照这个执行。这个所谓的趋势读定法,其实早就被广大的自动维护人员所掌握,只是有些人的思考还不够深入,方法还不够纯熟。
4、这里我把它总结起来,大家一起思考。这个东西看着新鲜,其实一点都不高深,上过初中的人,只要受过严格训练,都可以成为整定参数的好手。什么?初中生理解积分微分的原理么?恩,初中生没有学过微积分,可是一旦你给他讲清楚微积分的物理意义,然后认真训练判断曲线的习惯和能力,完全可以掌握好PID的参数整定。苦功夫还要花的。必须要经过比较严格的训练。怎么才算受过严格训练呢?我不了解别人是怎么训练的,我只根据我自己理解的情况,把我认为正确的理解给大家讲述一下。咱既然说了,初中生都可以理解,那么咱依旧避免繁琐的公式推导,只对其进行物理意义分析。提前声明:这些物理意义的分析,非常简单,非常容易掌握
5、,但是你必须要把下面一些推导结论的描述弄熟弄透,然后才能够进行参数整定。很简单的哦。在介绍PID参数整定之前,先介绍几个基本概念:2-1几个基本概念l单回路:就是只有一个PID的调节系统。l串级:一个PID不够用怎么办?把两个PID串接起来,形成一个串级调节系统。又叫双回路调节系统。在第三章里面,咱们还会更详细的讲解串级调节系统。在此先不作过多介绍。l主调:串级系统中,要调节被调量的那个PID叫做主调。l副调:串级系统中,输出直接去指挥执行器动作的那个PID叫做副调。主调的输出进入副调作为副调的设定值。一般来说,主调为了调节被调量,副调为了消除干扰。l正作用:比方说一个水池
6、有一个进水口和一个出水口,进水量固定不变,依靠调节出水口的水量调节水池水位。那么水位如果高了,就需要调节出水量增大,对于PID调节器来说,输出随着被调量增高而增高,降低而降低的作用,叫做正作用。l负作用:还是这个水池,我们把出水量固定不变,而依靠调节进水量来调节水池水位。那么如果水池水位增高,就需要关小进水量。对于PID调节器来说,输出随着被调量的增高而降低的作用叫做负作用。l动态偏差:在调节过程中,被调量和设定值之间的偏差随时改变,任意时刻两者之间的偏差叫做动态偏差。简称动差。l静态偏差:调解趋于稳定之后,被调量和设定值之间还存在的偏差叫做静态偏差。简称静差。l回调:调节
7、器调节作用显现,使得被调量开始由上升变为下降,或者由下降变为上升。l阶跃:被观察的曲线呈垂直上升或者下降,这种情况在异常情况下是存在的,比如人为修改数值,或者短路开路。2-2 P纯比例作用趋势图的特征分析前面说过,所谓的P,就是比例作用,就是把调节器的输入偏差乘以一个系数,作为调节器的输出。温习一下:调节器的输入偏差就是被调量减去设定值的差值。一般来说,设定值不会经常改变,那就是说:当设定值不变的时候,调节器的输出只与被调量的波动有关。那么我们可以基本上得出如下一个概念性公式:输出波动=被调量波动*比例增益(注:当
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