调节器的PID参数整定.doc

调节器的PID参数整定临界比例带法临界比例带法，是过去应用较广的一种整定参数的方法，它的特点是，可以不需要求得被控制对象的特性，而直接的闭合的控制系统中进行整定。如果一个自动控制系统，在外界干扰作用后，不能回复到稳定的平衡状态，也不发散，而是产生一种等幅的震荡，这样的控制过程，称为临界震荡过程，如图所示，图中TK是被控参数，Y的临界周期TK，被控参数处于临界震荡过程时，调节器的比例带称为临界比例带PK。临界比例带法整定调节器参数是在纯比例作用下，在闭合控制系统中，从大到小逐步改变调节器的比例带P(%)，以便得到上述的临界震荡过程，然后，确定临界比例带PK和临界周期TK的数值，根据表4-1所例的经验公式，计算出各类调节器相应的各个特性参数值。具体步骤如下 先通过手动操作器，使工艺状态稳定一段时间。 调节器除比例作用外，其他的控制都切除（积分时间，放在最大。微分时间放在零处）调节规律参数比例带P(%)积分时间TI(min)微分时间TD(min)P2 pkPI2.2 pk0.85TkPID1.7 pk0.5Tk1/8 Tk3.改变调节器的比例带，先是逐步减小调节器的比例带，细心观察输出电流和控制过程的变化情况，如果控制过程是衰减的，则把比例带连续放小，如果控制过程是发散的，则把比例带放大，直接持续4-5次等幅震荡为止，此时的比例带就是临界比例带pk，来回震荡一次的时间，亦即从震荡的一个顶点到相邻同期的第一个顶点所需要的时间（分）就是临界周期Tk。4.有3pk和Tk，就可以根据表4-1的经验公式，求得各类调节器的各个参数p。. Td值。5，求得具体数值后，先把比例带放在比计算值大一些的数值上，然后把积分时间放到求得的数值上，如果需要，再放上微分的时间，最后把比例减少到计算值上。二衰减曲线法衰减曲线法是在总结临界比例带法和其它一些方法的基础上，经过反复实验后提出来的，这种方法，不需要进行大量的凑式，也不需要得到临界震荡过程，而直接求得调节器的比例带，这种方法有两种，一种是4：1衰减曲线法，一直是10：1衰减曲线法，下面着重介绍4：1衰减曲线法。大家都知道纯比例作用下的一个自动控制系统，在比例带逐步减少的过程中就会出现如图4-25所示的控制过程，这时控制过程的比例带称为4：1衰减比例带Ps，两个相邻波峰之间的时间称为为4：1衰减TS，4：1衰减曲线法，就是要在纯比例作用下的闭合控制系统中求得Ps。TS，从而计算出来P。T及Td，具体整定步骤如下。1. 熟悉感应卡、工艺流程，了解操作指标，掌握控制系统的组成。2. 把积分时间放到最大，微分时间放到零，待控制系统稳定后，逐步减少比例带，观察输出电流和控制过程的波动情况，直到出现4：1的衰减过程为止，记下4：1的衰减比例带Ps和操作周期TS3. 根据Ps和TS按照表4-2所列的经验公式，求得各类调节器的相应参数的具体数值。4. 先把比例带放到一个比计算值大一点的数值上，然后放上积分时间再慢慢地放上微粉时间，最后把比例带减少到计算值上，观察控制过程，如发现记录曲线不理想，可以进行少量调整。表4-2调节规律参数比例带P(%)积分时间TI(min)微分时间TD(min)PpsPI1.2 ps0. 5TsPID0.8 ps0.3Ts0.1 Ts采用衰减曲线法必须注意两点。1. 所加给定扰不能太大，要根据生产操作要求来定，一般在5%左右也有例外的情况。2. 对于反应快的系统，如流量管道压力和小容量的液面调节等，要在记录纸上严格得到4：1衰减曲线较困难，一般以被控制参数来回波动两次达到稳定就近似也认为得达到4;1衰减过程了。四经验凑式法整定参数寻最佳 从小到大顺次查先是比例后积分 最后再把微分加曲线震荡很频繁 比例度盘要放大曲线漂浮绕大弯 比例度盘往小搬曲线偏离回复慢 积分时间往下降曲线波动周期长 积分时间再加长理想曲线两个波 调节过程高质量表4-3所列参数为经验法，提供了基本的凑法范围，但是应当指出有些特殊的系统会超出这样的范围，例如，稳定系统的积分时间有时长达15分钟，流量系统的比例可达200