《PID控制器调试方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PID控制器调试方法（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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
2、调时要把积分时间设置长些，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
3、PID 调节的实质是什么？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 t0 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
4、高控制系统的质量，就要不断改变 PI 比例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
5、、PD 特性曲线合成的。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
6、满意,则整定结束,否则继续下步。(3)进行 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 、T d)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。
