行业知识

调节器参数整定(PID参数整定)

2023-07-17 15:40:21 华球(中国)

调节器参数整定(PID参数整定)

在生产过程中,有时是由于工艺操作或个别设备故障而引起的工艺波动,并非仪表的 PID参数整定所能克服的。所以调节器参数的整定要适当,不应把一些不正常因素引起的异常现象均认为是参数调整不佳。因此不能脱离工艺来判别调节质量。


在参数整定中,经验法是简单调节系统中应用最广泛的工程整定方法之一,它实质是一种凑试法,参数预先设置的数值范围和反复凑试的程序是本方法的核心,一直试到衰减速比趋于4:1过渡过程曲线为止,而适应这种4:1振荡过程的参数有多种,其中 PI乘积最小的一种为最佳参数选择。在最佳参数选择的基础上,如再加上微分调节,则应再把 PI参数适当减小一些。因为微分调节是超前作用的调节,其实质是阻止被调参数的变化,提高系统的稳定性,使过渡过程衰减大些,所以要保持原来的衰减比,PI就应适当减小一些。

图片关键词

PID比例,积分、微分的缩写


比例调节作用: 是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。比例作用大,可以加快调节,减少误差,但是过大的比例,使系统的稳定性下降,甚至造成系统的不稳定。


积分调节作用: 是使系统消除稳态误差,提高无差度。因为有误差,积分调节就进行,直至无差,积分调节停止,积分调节输出一常值。积分作用的强弱取决与积分时间常数 Ti,Ti 越小,积分作用就越强。反之 T 大则积分作用弱,加入积分调节可使系统稳定性下降,动态响应变慢。积分作用常与另两种调节规律结合,组成PI调节器或PID调节器


微分调节作用: 微分作用反映系统偏差信号的变化率,具有预见性,能预见偏差变化的趋势,因此能产生超前的控制作用,在偏差还没有形成之前,已被微分调节作用消除。因此,可以改善系统的动态性能。在微分时间选择合适情况下,可以减少超调,减少调节时间。微分作用对噪声干扰有放大作用,因此过强的加微分调节对系统抗干扰不利。此外,微分反应的是变化率,而当输入没有变化时,微分作用输出为零。微分作用不能单独使用,需要与另外两种调节规律相结合,组成 PD 或PID 控制器


一般在 PID参数的具体设置中,以下方法值得借鉴

1、在流量调节系统中如果选用小比例度参数,经常会出现过渡过程曲线振荡的问题,而采用增加比例度,减小积分时间的方法,就可以克服振荡,还能使消除静差速度加快。

2、液位调节系统一般选择定值比例度为 20%左右,再加上积分作用,一般能得到满意的过渡过程曲线。

3、温度调节系统一般可取的比例度和积分时间范围较宽,比例度一般为20%左右,积分时间为1.5min左右。


总之,调节参数的整定要根据记录仪曲线进行修正,在闭环运行下,反复调试。调试基本原则是:当减小积分时间时,增加比例度;当增加微分时间时,减小比例度和积分时间。


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