PID参数整定是一个复杂的过程,一般需要根据被对象慢慢进行。
常用的方进有扩充临界比例度整定法和扩充响应曲线法两种。适合计算机控制用的简易方法一简化扩充临界比例度整定法,该方法是Roberts P.D 于1974 年提出的。
由于该方法只需整定一一个参数即可,故又称为归一参数整定法。
扩展资料
模拟PID 算法中许多行之数字PID是在模拟PID算法的基础上,用差分方程代替连续方程,有效的方法都可以用到数字PID 运算中,如数字PID 的参数整定方法源于模拟PID 算法,化要有一个前提,即采样周期足够小。
在这种情况下,采样系统的PID就非常接近于连续系统的模拟PID 控制。随着计算机控制技术的发展,数字PID 控制得到了很大的发展,这些算法既适用于增量型,也适用于位置型,算法的选用主要取决于执行机构。在这些改进型算法中,变速积分是目前最好的数字PID 算法之一。
因为积分分离算法的数字PID 积分的取含由个被限值确定,属于开关控制,而安速积分则是线性控制,因而得到了广泛的应用。不完全微分算法显然比较复杂,但其控制特性良好因此它的应用越来越广泛。
参考资料
百度百科--PID参数整定
PID参数整定是一个复杂的过程,一般需要根据被对象慢慢进行。常用的方进有扩充临界比例度整定法和扩充响应曲线法两种。
1、模拟PID 算法中许多行之数字PID 是在模拟PID 算法的基础上,用差分方程代替连续方程,有效的方法都可以用到数字PID 运算中。
2、随着计算机控制技术的发展,数字PID 控制得到了很大的发展,这些算法既适用于增量型,也适用于位置型,算法的选用主要取决于执行机构。
3、在这些改进型算法中,变速积分是目前最好的数字PID 算法之一。
扩展资料:
1、参数整定:PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被 控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类:一是理论计算整定法。它主要是 依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数。
2、适合计算机控制用的简易方法一简化扩充临界比例度整定法,该方法是Roberts P.D 于1974 年提出的。
参考资料来源:百度百科-PID参数整形
PID是比例、积分、微分的简称,PID控制的难点不是编程,而是控制器的参数整定。参数整定的关键是正确地理解各参数的物理意义,PID控制的原理可以用人对炉温的手动控制来理解。阅读本文不需要高深的数学知识。
1.比例控制
有经验的操作人员手动控制电加热炉的炉温,可以获得非常好的控制品质,PID控制与人工控制的控制策略有很多相似的地方。
下面介绍操作人员怎样用比例控制的思想来手动控制电加热炉的炉温。假设用热电偶检测炉温,用数字仪表显示温度值。在控制过程中,操作人员用眼睛读取炉温,并与炉温给定值比较,得到温度的误差值。然后用手操作电位器,调节加热的电流,使炉温保持在给定值附近。
操作人员知道炉温稳定在给定值时电位器的大致位置(我们将它称为位置L),并根据当时的温度误差值调整控制加热电流的电位器的转角。炉温小于给定值时,误差为正,在位置L的基础上顺时针增大电位器的转角,以增大加热的电流。炉温大于给定值时,误差为负,在位置L的基础上反时针减小电位器的转角,并令转角与位置L的差值与误差成正比。上述控制策略就是比例控制,即PID控制器输出中的比例部分与误差成正比。
闭环中存在着各种各样的延迟作用。例如调节电位器转角后,到温度上升到新的转角对应的稳态值时有较大的时间延迟。由于延迟因素的存在,调节电位器转角后不能马上看到调节的效果,因此闭环控制系统调节困难的主要原因是系统中的延迟作用。
比例控制的比例系数如果太小,即调节后的电位器转角与位置L的差值太小,调节的力度不够,使系统输出量变化缓慢,调节所需的总时间过长。比例系数如果过大,即调节后电位器转角与位置L的差值过大,调节力度太强,将造成调节过头,甚至使温度忽高忽低,来回震荡。
增大比例系数使系统反应灵敏,调节速度加快,并且可以减小稳态误差。但是比例系数过大会使超调量增大,振荡次数增加,调节时间加长,动态性能变坏,比例系数太大甚至会使闭环系统不稳定。
单纯的比例控制很难保证调节得恰到好处,完全消除误差。
参数需要实测
PID调试一般原则
在输出不振荡时,增大比例增益P。 在输出不振荡时,减小积分时间常数Ti。 在输出不振荡时,增大微分时间常数Td。
一般步骤
a.确定比例增益P
确定比例增益P 时,首先去掉PID的积分项和微分项,一般是令Ti=0、Td=0(具体见PID的参数设定说明),使PID为纯比例调节。输入设定为系统允许的最大值的60%~70%,由0逐渐加大比例增益P,直至系统出现振荡;再反过来,从此时的比例增益P逐渐减小,直至系统振荡消失,记录此时的比例增益P,设定PID的比例增益P为当前值的60%~70%。比例增益P调试完成。
b.确定积分时间常数Ti
比例增益P确定后,设定一个较大的积分时间常数Ti的初值,然后逐渐减小Ti,直至系统出现振荡,之后在反过来,逐渐加大Ti,直至系统振荡消失。记录此时的Ti,设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150%~180%。积分时间常数Ti调试完成。
c.确定积分时间常数Td
积分时间常数Td一般不用设定,为0即可。若要设定,与确定 P和Ti的方法相同,取不振荡时的30%。
d.系统空载、带载联调,再对PID参数进行微调,直至满足要求。