PID控制器(比例积分微分控制器)是工业控制应用中常见的反馈回路组件,由比例单元P(比例)、积分单元I(积分)和微分单元D(微分)组成。 PID控制器作为最早商用的控制器已有近100年的历史,并且至今仍然是应用最广泛的工业控制器。 PID控制器简单、易于理解,并且不需要精确的系统模型或其他使用先决条件,使其成为使用最广泛的控制器。
1.PID常用公式:
找到最佳参数设置并从最低到最高检查它们,首先添加比例,然后添加积分,最后添加导数。曲线经常振动,因此转动比例转盘,使曲线漂浮在大海湾周围。比例表盘越小,曲线偏差恢复越慢,积分时间越小,曲线波动周期越长,积分时间越长,曲线振荡频率越快,先导数越低,则越大马苏。波动慢,差值时间需要长一些,理想曲线有两波,前面高,后面低,4比1,看第二次调整再进一步分析,调整的质量不高别再低了
2、PID控制器参数的工程整定您可以参考以下各种整定系统中P.I.D参数的经验数据。
温度T: P=20~60%, T=180~600s, D=3-180s
压力P: P=30~70%, T=24~180s,
液位L: P=20~80%, T=60~300s,
流量L: P=40~100%,T=6~60s。
三、PID控制原理及特点
在工程实践中,应用最广泛的调节器控制规则是比例控制、积分控制和微分控制,也称为PID控制。 PID控制器由于结构简单、稳定性好、运行可靠、调节方便,已经使用了近70年。当采用其他控制理论方法有困难时,例如不能完全理解被控对象的结构和参数或无法获得准确的数学模型时,应凭经验确定系统控制器的结构和参数。需要。应用PID控制技术最便于现场调试。换句话说,当您不完全了解系统或所控制的内容,或者无法使用有效的测量方法获得系统参数时,PID 控制技术是理想的选择。虽然是PID控制,但也有PI控制和PD控制。 PID 控制器使用比例、积分和微分技术根据系统误差计算受控量。
比例(P)控制
比例控制是最简单的控制方法。控制器的输出与输入误差信号成正比。如果仅采用比例控制,系统输出会出现稳态误差。
积分(I) 控制
在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比。对于自动控制系统,如果进入稳态后存在稳态误差,则称该控制系统存在稳态误差,或者简称为微分系统(存在稳态误差的系统)。为了消除稳态误差,我们需要在控制器中引入一个“积分项”。误差积分项取决于时间积分。随着时间的增加,积分项增加。因此,即使误差很小,积分项也会随着时间的推移而增加,导致控制器的输出增加并进一步减小稳态误差,直到其变为零。因此,可以采用比例+积分(PI)控制器来保证系统进入稳态后不出现稳态误差。
差速(D) 控制
在微分控制中,控制器的输出与输入误差信号的导数(即误差的变化率)成正比。 自动控制系统在克服误差的调整过程中可能会振荡或变得不稳定。其原因在于,具有抑制误差作用的惯性分量(环节)和延迟分量较大,这些分量的变化总是滞后于误差的变化。解决方案是“引导”改变抑制错误的效果。也就是说,如果误差接近于零,则抑制误差的效果应该为零。这意味着仅仅在控制器中引入“比例”项通常是不够的。比例项的唯一作用是放大误差的幅度。这里我们需要添加一个“微分项”。这样,比例+微分控制器就可以预设一个将误差减小到零或负值的控制效果,避免被控量严重超调。因此,对于具有大惯性或迟滞的被控对象,比例加微分(PD)控制器可以改善整定过程中的系统动力学。
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