张力控制 PID 参数的经验设置我在手册上查到的,并已实际的测试过,方便且比较准确应用于传统的 PID1首先将 I,D 设置为 0,即只用纯比例控制,最好是有曲线图,调整 P 值在控制范围内成监界振荡状态记录下临界振荡的同期 Ts2将 Kp 值=纯比例时的 P 值3如果控制精度=1.05%,则设置 Ti=0.49Ts ; Td=0.14Ts ;T=0.014控制精度=1.2%,则设置 Ti=0.47Ts ; Td=0.16Ts ;T=0.043 控制精度=1.5%,则设置 Ti=0.43Ts ; Td=0.20Ts ;T=0.09 朋友,你试一下,应该不错,而且调试时间大大缩短********************************************************************************************效果不理想,平常手动时在+/-200 牛顿左右波动(LoadCell 式张力传感器) ;自动时最好也就+/-80N 吧(注意:6%了!感觉有震荡嫌疑了) 没有趋势图,波动周期没测过简单介绍一下这里的张力控制:loadcell 测张力(单位 n,范围 0~2400n) ;通过调速调节张力;速度主给定为前级车速(前级车速由模拟量传送到 PLC,PLC 进行速比运算后模拟量输出到驱动主给定) ,张力 PID 输出做为车速的辅助给定(主给定+/-5%) ;OB13 调用 PID 功能块;5 次平均法滤波(会导致一定的滞后,但可 disable) 。
我做过:张力传感器校验,通过,入 PLC 信号屏蔽良好,校验时波动非常小;各模拟量屏蔽,屏蔽线单端接地;强制输出模拟量到驱动主给定,手动模式下调试驱动装置,速度较稳定(直流模拟装置,150mpm 给定下速度波动+/-0.4mpm,最大车速 375mpm) ;前级车速控制回路参数整定(数字回路,车速稳定);disable 张力传感器滤波,效果与有滤波无明显不同,最终还是加了滤波;PI 参数整定,比例参数由原来的 6.00 一直降到 2.45 效果稍好,但不明显,比例加大后超调太多;上帝呀,老天爷呀,真主呀,佛祖呀,土地呀我都求过了其实运行起来控制的还可以,不过总觉得没有别的回路调的好,所以有点疙疙瘩瘩的,还想调的更好我一般这样调 PI 参数:关闭积分项,整定 P 到有超调的稳定状态,再整定 P 到无超调的稳定状态,整定P 到这两次的中间位置;慢慢开积分项,观察静差和阶跃响应,凭经验调至满意;如果有趋势图更好,没有的话完全凭经验我感觉张力控制 PI 回路与液位、压力等回路相比,控制精度都偏低还有,如果扰动太大,仅凭回路的调节作用就非常有限了,必须消除扰动因素才最重要(比如速调系统中的机械共振,传动间隙,皮带打滑,轴承故障等等都会造成较大波动和系统震荡) ,此时不要着急整定 PI 参数。
经验凑试法在实践中最为实用我们在整定参数时,必须认真观察系统响应情况,根据系统的响应情况决定调整那些参数在调整参数时,应该知道各种调节作用的特点这样才能做到有的放矢比例调节作用的特点:1 调节作用快,系统一出现偏差,调节器立即将偏差放大 1/P 倍输出 2 系统存在余差 比例带越大,过渡过程约平稳,但余差越大,比例带越小,过渡过程易振荡,比例带太小时,就可能出现发散振荡积分调节的特点:积分调节作用的输出变化与输入偏差的积分成正比,积分调节作用的输出不仅取决与偏差信号的大小,还取决于偏差存在的时间,只要 有偏差存在,尽管偏差可能很小,但它存在的时间越长,输出信号就越大,只有消除偏差,输出才停止变化微分调节的特点:微分调节的输出是与被调量的变化率成正比在比例微分调节作用下,有时尽管偏差很小,但其变化速度很快,则微分调节器就有一个较大的输出根据 PID 个调节器的特点,不难得出他们的适用范围:比例调节:对调节质量要求不高的系统,对系统余差没有过高要求,比如一些简单的液位调节,温度调节等比例积分调节:适用面广,对于调节对象惯性较小的系统,比如压力,流量,液位等对于惯性较大的系统如温度系统,调节时间可能较长,超调量也较大。
对于负荷变化特别剧烈的系统,由于积分作用不能及时反映,也会使得调节作用不够及时比例积分微分调节:PID 调节综合了各类调节器的优点,具有很好的调节性能但不是所有的对象都适合采用 PID 调节规律,应根据对象来确定选用 PI、PD、PID 调节规律经验值:在实际调试中,只能先大致设定一个经验值,然后根据调节效果修改对于温度系统:P(%)20--60,I(分)3--10,D(分)0.5--3对于流量系统:P(%)40--100,I(分)0.1--1对于压力系统:P(%)30--70,I(分)0.4--3对于液位系统:P(%)20--80,I(分)1--5总之,在整定时不能让系统出现发散振荡如出现发散振荡,应立即切为手动,等系统稳定后增大比例带、积分时间或减小微分时间,重新切换到自动比例带越大,过渡过程越平稳,但余差越大比例带越小,过渡过程容易发生振荡积分时间越小,消除余差就越快,但系统振荡会较大,积分时间越大,系统消除余差的速度较慢微分时间太大,系统振荡次数增加,调节时间增加,微分太小,系统调节缓慢一句话:整定参数时要认真观察系统输出及被调量的变化情况,再根据具体情况适当修改 PID 参数。
可以说,觉大多数控制系统采用 PID 调节都能满足要求参数整定前要先校验传感器和执行器,这是前提;可以先手动控制试一下,一般温度、流量、液位都是比较稳定的系统;按经验值设定 P 参数,暂时关掉积分调节试着切换到自动观察阶跃响应,此时应特别注意控制器的输出,一定要判断一下回路是不是正反馈的(检查设计和接线是否有漏洞,新系统调试的时候会遇到这种情况,如:需要关开度的时候,调节器偏偏是放大开度) ;速度控制回路要把电流上限和/或频率上限限定的稍微小一些,以免发散的回路震荡时造成设备损坏,回路中有手阀的可以关小(或开大,视实际情况而定)手阀开度;如果是串级、比例控制回路,要先一个回路一个回路的整定,还应注意先内环后外环的原则这是我的经验,不对的地方和疏漏的地方还请大家指正,补充,谢谢。