PID参数整定方法.ppt
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PID参数整定方法.ppt
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,控制器PID参数及其整定方法,WuXuexin,主要内容,自动控制系统的组成;比例(P)、积分(I)、微分(D)控制;P、I、D参数的整定方法;临界比例度法衰减曲线法经验法,自动控制系统的组成框图,自控系统组成,LC,LIC,比例(P)控制,比例控制:
控制器的输出与输入偏差值成比例关系。
系统一旦出现偏差,比例调节立即产生调节作用以减少偏差。
双位控制,比例控制,1、过程简单快速,比例作用大,可以加快调节,减少误差;2、比例作用过大,使系统稳定性下降,造成不稳定。
3、有余差存在。
比例(P)控制,积分(I)控制,t,参数值,t,阀开度,t,负荷,dP/dt=Ki*eTi=1/Ki(分),积分调节:
消除系统余差,提高无差度。
只要有余差存在,积分调节就进行,直至无差,积分调节停止。
1、调节器的输出不仅取决于偏差的大小,而且更主要的是取决于偏差存在的时间2、积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti,Ti越小,积分作用就越强。
3、与比例调节相比,积分调节使调节过程缓慢,波动加大,系统稳定性下降。
4、调节过分。
积分(I)控制,微分(D)控制,微分(D)控制:
控制器的输出与输入误差信号的微分成正比关系。
(即与偏差的变化速度成正比),1、消除系统滞后;2、超前调节;3、易引起系统振荡;,比例、积分、微分调节小结,1、比例调节根据“偏差大小”来动作,输出与输入偏差的大小成比例,调节及时、有力,但有余差;比例度越小,调节作用越强,太强时会引起振荡;2、积分调节根据“偏差是否存在”来动作,输出与偏差对时间的积分成比例,其实质是消除余差。
积分使最大动偏差增大,延长了调节时间;积分时间越小,积分作用越强,太强时易引起振荡;3、微分调节根据“偏差变化速度”来动作,输出与偏差变化的速度成比例,有超前调节作用,对滞后大的系统调节效果好。
可减少调节过程的动偏差,缩短调节时间;微分时间越大,作用越强,太强时易引起振荡;,PID参数的整定方法,自动控制系统PID参数整定目标,控制器控制规律的选择原则,对于一些对象控制通道滞后较小,负荷变化不大,工艺要求又不太高的控制系统,可选用比例控制器。
象贮罐的液面,以及不太重要的蒸汽压力等控制系统。
2.对象控制通道滞后较小,负荷变化不大,但不允许有余差的情况,可选用比例积分控制器。
例如流量、管道压力等控制系统往往采用控制器。
3.当对象滞后较大,如温度、值等控制系统则需引入微分作用。
一般在对象滞后较大,负荷变化也较大,控制质量又要求较高时,可选用比例(P)积分(I)微分(D)控制器。
PID参数的整定方法,PID参数整定-对已定的控制系统求取保证控制过程质量为最好的控制器参数(比例度%、积分时间TI、微分时间TD),PID参数整定方法理论计算参数整定法已知广义对象的数学模型,然后根据系统的各项质量指标要求,通过计算确定相应的PID参数。
现场工程整定法条件:
在工艺过程手操稳定的基础上进行。
1)临界比例度法2)衰减曲线法3)经验法4)响应曲线法,PID参数的整定方法,将调节器的积分时间TI置于最大(TI=),微分时间置零(TD=0),比例度适当,平衡操作一段时间,把系统投入自动运行。
将比例度逐渐减小,得到等幅振荡过程,记下临界比例度k和临界振荡周期Tk值。
根据k和Tk值,采用经验公式,计算出调节器各个参数,即、TI、TD的值。
按“先P后I最后D”的操作程序将调节器整定参数调到计算值上。
若还不够满意,可再作进一步调整。
PID参数的整定方法,操作方法,方法一:
临界比例度法,临界振荡整定计算公式,PID参数的整定方法,方法二:
衰减曲线法,衰减曲线法控制器参数计算表,方法在纯比例作用下,由大到小调整比例度以得到具有衰减比(4:
1)的过渡过程,记下此时的比例度S及振荡周期TS,根据经验公式,求出相应的积分时间TI和微分时间TD。
PID参数的整定方法,反应较快的控制系统,要认定4:
1衰减曲线和读出Ts比较困难,此时,可用记录来回摆动两次就达到稳定作为4:
1衰减过程。
在生产过程中,负荷变化会影响过程特性。
当负荷变化较大时,必须重新整定调节器参数值。
若认为4:
1衰减太慢,宜应用10:
1衰减过程。
对于10:
1衰减曲线法整定调节器参数的步骤与上述完全相同,仅仅采用计算公式有些不同。
PID参数的整定方法,衰减曲线法注意事项,方法三:
经验法,(长期的生产实践中总结出来的参数表),方法:
根据经验先将控制器参数放在某些数值上,直接在闭合的控制系统中通过改变给定值以施加干扰,看输出曲线的形状,以%、TI、TD,对控制过程的规律为指导,调整相应的参数进行凑试,直到合适为止。
PID参数的整定方法,参数整定找最佳,从小到大顺序查先是比例后积分,最后再把微分加曲线振荡很频繁,比例度盘要放大曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳曲线偏离回复慢,积分时间往下降曲线波动周期长,积分时间再加长曲线振荡频率快,先把微分降下来动差大来波动慢。
微分时间应加长理想曲线两个波,前高后低4比1一看二调多分析,调节质量不会低,PID参数的整定方法,经验口诀,
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