PID参数的经验设置

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02400n）；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