基于ARM的便携式PID参数自整定控制器设计.pdf

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1、第5O卷第2期石油化工自动化Vo1．5O，No．22014年4月AUTOMAT10NINPETR()_CHEMICALINDUS『rRYApril，2014基于ARM的便携式PID参数白整定控制器设计陈子珍，阎威武(1．宁波职业技术学院海天学院，浙江宁波315800；2．上海交通大学自动化系，上海200030)摘要：针对工业过程控制中应用最为广泛的控制策略PID参数的整定千差万别，具有耗时、耗力、滞后大，非线性等缺点，提出了基于ARM微控制器的PID参数的自整定方法。通过对工业过程动态性能的监测，获得主要的性能参数，然后根据经验公式自动计算PID

2、参数，将计算的整定参数输入到PID控制器，使其工作在最优状态。关键词：PID控制参数自整定ARM微控制器中图分类号：TP271文献标志码：B文章编号：1007—7324(2014)02—0028—03DesignofARMBasedPortablePIDParametersSelf-TuningControllerChenZizhen，YanWeiwu。(1．DepartmentofHaitian，NingboPolytechnic，Ningbo，315800，China；2．DepartmentofAutomation，ShanghaiJiao

3、tongUniversity，Shanghai，200030，China)Abstract：Aimingtomultifariousdifferenceofproportionintegrationdifferentiation(PID)parametertuningforwidelyusedcontrolstrategyinindustrialprocesscontrol，andtime-killing，energyconsuming，bigdelayandnon-linearproblems，self-tuningschemebasedonA

4、RMmicro—controllerforPIDparametersisproposed．Bymonitoringdynamicperformanceofindustrialprocesstoobtainmainperformanceparameters，andtocalculatePIDparametersautomaticallythroughempiricalformula，andtoloadthetunedparameterstoPIDcontroller，theworkisoptimizedtothebeststates．Keyword

5、s：proportionintegrationdiferentiationcontrol；parameterself-tuning；ARMmicro-controller过程控制系统是一类应用较广泛的调节系统，对称输出，会导致整定的PID参数存在误差，而且对工业生产过程中的工艺参数进行自动控制。而理想继电反馈也不能得到控制过程的静态增益。PID控制是工业过程控制中应用较广泛的控制规因此，笔者引入1个输入滞环继电环节来辨识控制律_】]，其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便。对象的传递函数，从而能够获得控制对象的静态增当被控对象的结构和参数不能完

6、全掌握，得不到精益，减小辨识误差。具有输入滞环继电环节控制系确的数学模型，或者控制理论的其他技术难以采用统如图1所示。时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来实现，这时应用PID控制技术最为方便。即当使用者不了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，PID控制技术是最适合使用的控制技术J。现在的工业过程控制图1具有输入滞环继电环节控制系统结构示意领域仍有近9O的回路应用PID控制策略，但是PID参数的整定有一定的难度。因此，针对各种稿件收到日期：2013一u一25。工业过程控制的实际需求，笔者研制了一种适用于基金

7、项目：国家自然科学基金(项目编号：60974119)；2013年度浙江工程现场，结构简单、使用方便的便携式PID参数自省高职高专院校专业带头人专业领军项目(项目编号：lj2013032)。整定器J，具有重要的理论意义和使用价值。作者简介：陈子珍(197O一)，男，9．004年毕业于西安交通大学电气工1PID参数自整定算法设计_6程专业，获硕士学位，现就职于宁波职业技术学院海天学院，主要从由于理想继电反馈在有负载扰动时使系统能事自动化、工业过程控制等方面的教学与研究工作，任高级工程师。第2期陈子珍等．基于ARM的便携式PID参数自整定控制器设计29

8、假设被控对象是二阶加滞后模型，即：1)完成PID自整定算法。2)采集2路4～2OmA电流信号。)一面(1)3)根据PID自整定算法的要求