PID技术在自动控制中应用

1、简单介绍简单介绍PID参数调节参数调节1自动控制系统分类自动控制系统分类PID控制的组成控制的组成2345PID三个元素三个元素PID控制实例控制实例 自动控制系统自动控制系统 当今的自动控制技术都是基于反馈的概念普通控制器如如:普通温控普通温控加加热热冷冷却却设置值设置值缺点：缺点：过程只有两种方式，完全加热及完全冷却二种；过程只有两种方式，完全加热及完全冷却二种； 当采用加热管加热至设置温度停止时，加热管仍然当采用加热管加热至设置温度停止时，加热管仍然存在余热；有可能会瞬间高出设定温度；存在余热；有可能会瞬间高出设定温度；当采用冷却器冷却至设置温度停止时，冷却器仍然当采用冷却器冷却至设置温

2、度停止时，冷却器仍然存在余冷；有可能会瞬间低于设定温度；存在余冷；有可能会瞬间低于设定温度；控制器如：温度控制如：温度控制根据设定值与检测值偏差，通过比例、根据设定值与检测值偏差，通过比例、积分、微分等方式运算，输出一个模拟量：积分、微分等方式运算，输出一个模拟量： 模拟电压，如模拟电压，如V； 电流信号，如电流信号，如420Ma; 脉冲信号，如驱动继电器等脉冲信号，如驱动继电器等自动控制系统的组成传感器传感器变送器变送器控制器控制器(比较、运算比较、运算)执行机构执行机构被被控控对对象象反馈反馈PID的三个元素 PID控制器就是根据系统的误差，利用控制器就是根据系统的误差，利用比例、比例、

3、积分、微分计算出所需控制量进行控制。积分、微分计算出所需控制量进行控制。 Proportional（比例度）PIntegral（积分）IDerivative（微分）DP P（比例度）（比例度） 主要是指比例调节带的范围，按比例反应系统的偏差，当系统出现偏差，比例调节立即产生调节作用，达到自动调节的目的。 P值越小系统的反应越快，但过小的话会引起振荡而影响系统的稳定。I I（积分）与（积分）与D D（微分）（微分） ：会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大，使稳态误差进一步减小，直到等于零，原则上不宜过大。：它能预测误差变化的趋势，能够提前使抑制误差，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超

4、标。模拟010V反比例方式温度控制(表示打开表示打开20%冷量冷量)(表示打开表示打开50%冷量冷量)设置值设置值20.1检测值检测值19.8 低于设置值低于设置值输出：输出：Y=2设置值设置值20.2 检测值检测值20.4 输出：输出：Y=5高于设置值高于设置值部分部分PIDPID控制实例控制实例如厂区各净化厂房温温比例控制如厂区各净化厂房温温比例控制水泵房恒压变频控制系统水泵房恒压变频控制系统废水站非络废水自动加药废水站非络废水自动加药系统系统洁净室温温比例控制洁净室温温比例控制温湿度传感器温湿度传感器（感应房间温湿度）（感应房间温湿度）PID控制器控制器(运算比较运算比较)输出输出010

5、V电压电压接收接收010V模拟电压模拟电压调节调节0100%流量流量调节调节0100%加湿量加湿量反馈反馈比较、运算比较、运算执行执行水泵房PID恒压变频控制系统压力变送器压力变送器（感应供水网压力）（感应供水网压力）变频自带变频自带PID功能功能水泵执行变频器要求水泵执行变频器要求水网压力反馈水网压力反馈比较、运算比较、运算执行执行废水站非络废水自动加药控制废水站非络废水自动加药控制PH传感器传感器+PH计计输出输出420MA变频器自带变频器自带PID功能功能加药泵执行变频器要求加药泵执行变频器要求反馈反馈比较、运算比较、运算执行执行PID参数的确定n 供水、流量控制：供水、流量控制：只需用

6、P、I控制，D参数较难确定，它容易和干扰因素混淆，在此类场合无必要使用。n 温度控制场合：温度控制场合：PI参数中，P是最为重要的。P越小系统的反应越快，但过小的话会引起振荡而影响系统的稳定，它起到稳定测量值的作用。而I是为了消除静差，即使测量值接近设定值，原则上不宜过大。n 试运行时：应在试运行时：应在线条件下边观察测量值的变化边反复调节P、I、D值参数，直至测量值稳定并与设定值接近为止。 实践自控收益各洁净室各洁净室PID温湿温湿度控制系统度控制系统温湿度控制精度明显提升，如房间温湿度控制精度明显提升，如房间“湿度湿度”由年前的由年前的，现已全面达，现已全面达范范围。部分段记录精度达围。部分段记录精度达，为减少菲林，为减少菲林变形、提高生产质量起到非常重要的作用。变形、提高生产质量起到非常重要的作用。水泵房水泵房PID恒压自恒压自控系统控系统 节水节电：节水节电：60万元万元/年年（水泵出水恒压（水泵出水恒压4.5Mpa)非络废水非络废水PID自动自动加药系统加药系统 节省加药耗用节省加药耗用:8万元万元/年年开环控制系统被控制量对控制器的输出没有影响。不依赖被控量反馈形成任何闭环回路。如:交通指挥的红绿灯转换等 闭环控制系统 闭环控制系统的特点：闭环控制系统的特点：被控制量会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。