pid控制器调试方法

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1、PID控制器调试方法比例系数的调节比例系数p的调节范围一般是：0.1-100如果增益值取值0.1，PID调节器输出变化为十分之一的偏差。如果增益值取值100，PID调节器输出变化为一百倍的偏差。可见该值越大，比例产生的增益作用越大。初调时，选小一点，然后慢慢调大，直到系统波动足够小时，再改调剂积分或者微分系统。过大的P值会导致系统不稳定，持续震荡；过小又会使系统反应迟钝。合适的值应该使系统由足够的灵敏度但又不会反应过于灵敏，一定时间的迟缓要靠积分时间来调节。积分系数的调节积分时间常数的定义是，偏差引起输出增长的时间。积分时间设为1秒，则输出变化100%所需时间为1秒。初调时要把积分时间设

2、置长些，然后慢慢调小直到系统稳定为止。微分稀疏的调节微分值是偏差的变化率。例如，如果输入偏差值线性变化，则在调节器输出侧叠加一个恒定的调节量。大部分控制系统不需要调解微分时间。因为只有时间滞后的系统才需要附加这个参数。如果画蛇添足加上这个参数反而会使系统的控制受到影响。如果通过比例、积分参数的调节还是收不到理想的控制要求，就可以调节微分时间，初调时把这个系数设小，然后慢慢调大，直到系统稳定。PID调节到底是什么东西?  下面我来解说一下，如有不当请指正：    经常看到有关PID调节问题书籍，看来看去看不懂他们再说什么。还有一些技术员一提起PID调节，就摇头，搞不懂呀！那么PID调节的实

3、质是什么？通俗的概念是什么？我们通过图1进行分析。此主题相关图片如下 插入校正网络的情况   现在我们首先讨论自动控制系统引入比例积分PI的情况，见图4。曲线PI（1）对阶跃信号的响应特性曲线，当t=0时，PI的输出电压很小，（由比例系数决定）当t>0时，输出电压按积分特性线性上升，系统放大系数Ue线性增大。这就是说，当系统输入端出现大的误差时，控制输出电压不会立即变得很大，而是随着时间的推移和系统误差不断地减小，PI的输出电压不断增加，既，系统放大系数Ue不断线性增大。我们称这种特性为系统阻尼。决定阻尼系数因素是PI比例系数和积分时间常数。要不断提高控制系统的质量，就要不断改变PI比例

4、系数和积分时间常数。                      此主题相关图片如下         我们再讨论控制系统引入比例微分PD的情况，见图4。曲线PD（2）对输入信号的响应特性曲线，当t=0时，PD使系统放大系数Ue骤增。这就是说，当系统输入端出现误差时，控制输出电压会立即变大。我们称这种特性为加速作用。可以看出，过强的微分信号会使控制系统不稳定。所以在使用中，必须认真调节PD比例系数和微分时间常数。   为妥善解决系统稳定性与精度之间的矛盾，往往将比例积分PI与比例微分PD组合使用，形成“校正网络”，也称PID调节。PID调节特性曲线PID（3）（图4），是PI、PD特性曲线合

5、成的。适当的调节PI、PD上述各系数，就能保证控制系统即快又稳的工作。结论：   PID调节器实际是一个放大系数可自动调节的放大器，动态时，放大系数较低，是为了防止系统出现超调与振荡。静态时，放大系数较高，可以蒱捉到小误差信号，提高控制精度。(1)首先进行P整定。将参数Kp由小而大慢慢变化,直至得到反应快、超调小的响应曲线。若无静差或静差在允许范围内且响应曲线满意,整定结束,否则继续下步。(2)进行PI整定。略小于Kp值,将Ti由大而小缓慢变化,在保持系统动态性能良好的前提下,消除静差或使静差在允许范围内。反复改变Kp、Ti值以求得较好效果。若效果满意,则整定结束,否则继续下步。(3)进

6、行PID整定。略改变Kp、Ti的值,使Td由小而大缓慢变化,以求得较好的响应曲线和较小的静差。逐步反复地试凑,直至获得满意效果为止。PID参数的整定任务主要是确定PID控制算式中系数Kp、Ki、Kd(亦即Kp、Ti、Td)和T。表1给出了在I/A系统上经调节的PID参数及有关数据,其中采样周期T选定为常数,设定值S和测量值M之间的偏差主要用所选的P、I、D三个参数来调节,输出值O是根据控制对象的输出范围用百分度表示,在手动状态下也可以直接调节输出值O获得设定值S和测量值M之间的最小偏差。(1)比例Kp是PID调节器中最关键的调节作用,Kp增大,系统稳定性增加,但调节灵敏度减弱,一般曲线振

7、荡频繁时,要增大Kp,而曲线飘浮绕大弯时,要减小Kp。(2)积分Ti作用主要是起到消除静差的作用,减小Ti,消除静差快,但稳定性减小,一般曲线偏离恢复慢时,减小Ti,而曲线波动周期长时,再增加Ki。(3)微分Td是具有加速过程的有利调节作用,要加速过渡过程时,应增加Td,Td不宜过小,也不宜太大,Td一般选Ti的四分之一为最佳。