完整介绍pid调试方法.doc

1.1 衰减曲线法衰减曲线法是在总结临界比例带法基础上发展起来的，它是利用比例作用下产生的4:1衰减振荡(=0.75)过程时的调节器比例带及过程衰减周期，据经验公式计算出调节器的各个参数。衰减曲线法的具体步骤是： (1)置调节器的积分时间，微分时间0，比例带为一稍大的值；将系统投入闭环运行。(2)在系统处于稳定状态后作阶跃扰动试验，观察控制过程。如果过渡过程衰减率大于0.75，应逐步减小比例带值，并再次试验，直到过渡过程曲线出现4:1的衰减过程。记录下4:1的衰减振荡过程曲线，如图所示的曲线上求取=0.75时的振荡周期结合此过程下的调节器比例带，按表计算出调节器的各个参数。表衰减曲线法计算公式4：1衰减曲线法PID参数整定经验公式调节规律调节器参数比例度，单位：积分时间Ti，单位：min微分时间Td，单位：minPs-PI1.2s0.5Ts-PID0.8s0.3Ts0.1Ts10：1衰减曲线法PID参数整定经验公式调节规律调节器参数比例度，单位：积分时间Ti，单位：min微分时间Td，单位：minPss-PI1.2ss2Tr-PID0.8ss1.2Tr0.4Tr图衰减曲线(3)按计算结果设置好调节器的各个参数，作阶跃扰动试验，观察调节过程，适当修改调节器参数，到满意为止。与临界比例带法一样，衰减曲线法也是利用了比例作用下的调节过程。从表3-5可以发现，对于=0.75，采用比例积分调节规律时相对于采用比例调节规律引入了积分作用，因此系统的稳定性将下降，为了仍然能得到=0.75的衰减率，就需将放大1.2倍后作为比例积分调节器的比例带值。1.2临界比例带法 临界比例带法又称边界稳定法，其要点是将调节器设置成纯比例作用，将系统投入自动运行并将比例带由大到小改变，直到系统产生等幅振荡为止。这时控制系统处于边界稳定状态，记下此状态下的比例带值，即临界比例带以及振荡周期，然后根据经验公式计算出调节器的各个参数。可以看出临界比例带法无需知道对象的动态特性，直接在闭环系统中进行参数整定。临界比例带法的具体步骤是：(1)将调节器的积分时间置于最大，即；置微分时间 =0；置比例带于一个较大的值。(2)将系统投入闭环运行，待系统稳定后逐渐减小比例带，直到系统进入等幅振荡状态。一般振荡持续45个振幅即可，试验记录曲线如图3-7所示。图等幅振荡曲线(3)据记录曲线得振荡周期，此状态下的调节器比例带为，然后按表3-6计算出调节器的各个参数。表1 临界比例带法计算公式规律P0PI0(4)将计算好的参数值在调节器上设置好，作阶跃响应试验，观察系统的调节过程，适当修改调节器的参数，直到调节过程满意为止。除此之外，动态参数法、经验试凑法、理论计算法，不述了。上面的两种方法，任何工程人员，只要按照步骤走完，大都可以整定出差不离的参数的。不管什么样的工程指导文档，最好是这种有可实现的具体步骤。2细化模块说明2.1原模块说明1. 参数意义SP:先进控制模型设定值PV:先进控制模型测量值AV:先进控制模型总输出-5-1+1+5:PID手动时，调节输出量正反作用：调节PID的作用方向PVMD:先控模型输入量程下限(PID在计算比例带时使用，根据实际仪表量程设置)PVMU:先控模型输入量程上限(PID在计算比例带时使用，根据实际仪表量程设置)MD:先控模型输出量程下限(PID在计算比例带时使用，根据实际仪表量程设置)MU:先控模型输出量程上限(PID在计算比例带时使用，根据实际仪表量程设置)SVL:PID积分启动下限（PV量程*SVL%），实际偏差小于此下限，停止积分SVH: PID变积分启动上限（PV量程*SVL%），实际偏差大于此下限，启动变积分OUTB:先控模型输出下限OUTT:先控模型输出上限AV_P:PID部分输出值AV_R:软伺服部分输出值AV_GC:扰动观测器的输出AV_J:扰动观测器静态部分输出值AV_D:扰动观测器动态部分输出值AV_C:重叠控制部分输出值TC:扰动观测器扫描时间TZ:扰动观测器专家时间GC1:扰动观测器静态系数（设置为正数，已经通过正反作用确定了系数的正负）GC2:扰动观测器动态系数（设置为正数，已经通过正反作用确定了系数的正负）OUTL:扰动观测器输出下限OUTH:扰动观测器输出上限CDGD:重叠控制拐点CDKJ:重叠控制扰动观测静态系数（设置为正数，已经通过正反作用确定了系数的正负）CDKD:重叠控制扰动观测动态系数（设置为正数，已经通过正反作用确定了系数的正负）CDBH:重叠控制扰动观测输出CDK1:重叠控制启动输出系数，为正数（设置为正数，已经通过正反作用确定了系数的正负）CDK2:重叠控制退出输出系数，可正可负,为正数时，表示恢复时按照相同方向恢复，为负数时，表示按照相反方向恢复。如为0.2时，假如拐点设置为1，作用时是加1的，在返回时，由原来加1的，变为加0.2，整理到PID输出上，比CD没起作用时增加0.2。相反如果为-0.2时，假如拐点设置为1，作用时是加1的，在返回时，返回为-0.2，比原来还要减少0.2的量。TL1：软伺服小周期时间参数，软伺服多个段的周期一致E1：软伺服小偏差量参数AO1：软伺服小幅度输出参数TL2/E2/AO2，TL3/E3/AO3，TL4/E4/AO4意义相同TL:软伺服防抖时间PO:PID参考比例参数PTK:PID比例自整定系数KP:PID变比例系数P:PID修正后比例参数TI0:PID参考积分参数PTK:PID积分自整定系数KI:PID变积分系数TI:PID修正后积分参数TD:PID参考微分参数KD:PID变微分系数SP_RH:先进控制模型设定值变化速率，每个扫描周期的变化量ORL:先进控制模块输出下限，只有先控模块的每次累积输出大于该值时，输出才发生一次变化。备注：目前扰动观测器、重叠控制、软伺服的作用方式都与PID正反作用一致。扰动观测器、重叠控制的静动态系数都设置成正数。通过左键点击调试窗口中的输出变量AV_P、AV_R、AV_GC、AV_J、AV_D、AV_C，可以隐藏或显示右侧趋势中的曲线。原模块的说明书，除了对变量的描述，其它信息比较少，不利于工程人员掌握，有时还容易出错。一个好产品，应该配有一个好说明书。2.2、建议把名词解释做成表格，增加数据类型，默认值等如下图：2.3建议增