PID 参数选取(振荡法).doc

《PID 参数选取(振荡法).doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、4.2.2PID参数选取PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容，也是最困难的部分。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数KP、积分时间常数Ti和微分时间常数Td的大小。比例控制能迅速产生与误差成正比的调节作用，从而减少稳态误差。但是，比例控制不能消除稳态误差。KP的加大会引起系统的不稳定，容易产生振荡，使得调节时间延长。相反，若KP太小会使系统动作缓慢，灵敏度降低.在系统稳定的情况下，如果加大KP，可提高控制精度，减小误差。积分控制主要用于消除静差。Ti太小，积分作用强，系统将不稳定；Ti偏小，振荡次数较多，超调量较大；

2、Ti太大，积分作用弱，对系统性能的影响减小；Ti合适时，过渡过程特性比较理想。在系统稳定的情况下，Ti太大时，消除静差太慢；Ti太小，系统不稳定。微分控制可以根据误差变化的速度，提前给出较大的调节作用。微分部分反映了系统变化的趋势，它较比例调节更为及时，所以微分部分具有超前和预测的特点。当Td增大时，超调量减少，动态性能得到改善。但当Td太大时，会引起过大的超调，系统不稳；Td太小，调节质量改善不大。PID控制器参数整定的方法很多，目前使用比较广泛的是振荡法。在这种方法中，先只采用比例控制，然后使KP从0增加到临界值Kr，这里临界值是指系

3、统首次出现持续振荡时的增益值（如果不论怎样调整KP，都不会出现持续振荡，则此法不能用），出现持续振荡后测出振荡周期Pr。齐格勒-尼柯尔斯提出可以根据下表中的公式确定KP、Ti、Td。表4-1PID参数整定表控制器类别KPTiTdP0.5Kr∞0PI0.45KrPr/1.20PID0.6Kr0.5Pr0.125Pr我们依据这一理论，对PI参数进行了整定。先让积分常数为零，比例系数KP由小增加到0.03时，示波器观察输出电压开始出现等幅振荡，振荡周期为0.014s，则Kr=0.03，Pr=0.014。由表4-1的式子可得：