PID臨界比例法和一般調(diào)節(jié)法介紹

臨界比例法

內(nèi)容

在閉環(huán)的控制系統(tǒng)里，將調(diào)節(jié)器置于純比例作用下，從小到大逐漸調(diào)節(jié)比例系數(shù)，直到系統(tǒng)曲線出現(xiàn)等幅振蕩，再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算參數(shù)。

調(diào)節(jié)思路

① 將積分、微分系數(shù)置零，比例度取適當(dāng)值，平衡操作一段時(shí)間，使控制系統(tǒng)按純比例作用的方式投入運(yùn)行

② 慢慢地增大比例系數(shù)，細(xì)心觀察曲線的變化情況。如果控制過(guò)程的曲線波動(dòng)是衰減的，則把比例系數(shù)繼續(xù)增大；如果曲線波動(dòng)是發(fā)散的，則應(yīng)把比例系數(shù)減小，直至曲線波動(dòng)呈等幅振蕩，此時(shí)記下臨界比例系數(shù) δK 和臨界振蕩周期 Tk 的值

③ 根據(jù)記下的比例系數(shù)和周期，采用經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算調(diào)節(jié)器的參數(shù)

一般調(diào)節(jié)法

內(nèi)容

這種方法針對(duì)一般的 PID 控制系統(tǒng)所以稱之為一般調(diào)節(jié)法。

調(diào)節(jié)思路

① 首先將積分、微分系數(shù)置零，使系統(tǒng)為純比例控制。控制對(duì)象的值設(shè)定為系統(tǒng)允許的最大值的 60%~70%，接著逐漸增大比例系數(shù)，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩；

此時(shí)再逐漸減小比例系數(shù)，直至系統(tǒng)振蕩消失，然后記錄此時(shí)的比例系數(shù)，并設(shè)定系統(tǒng)的比例系數(shù)為當(dāng)前值的 60%~70%

② 確定比例系數(shù)后，設(shè)定一個(gè)較小的積分系數(shù)，然后逐漸增大積分系數(shù)，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩；此時(shí)在逐漸減小積分系數(shù)，直至系統(tǒng)振蕩消失，然后記錄此時(shí)的積分系數(shù)，并設(shè)定系統(tǒng)的積分系數(shù)為當(dāng)前值的 55%~65%

③ 微分系數(shù)一般不用設(shè)定，為 0 即可。若系統(tǒng)出現(xiàn)小幅度振蕩，并且通過(guò) PI 環(huán)節(jié)無(wú)法優(yōu)化，這可以采用與確定比例、積分系數(shù)相同的方法，微分系數(shù)取系統(tǒng)不振蕩時(shí)的 30%左右。

④ 系統(tǒng)空載、帶載聯(lián)調(diào)，再對(duì) PID 參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，直至滿足要求

在使用PID時(shí)，如果只使用一個(gè)參數(shù)是沒(méi)有意義，至少使用兩個(gè)參數(shù)，并且P（比例項(xiàng)）是必須要有的

雖然PID有三個(gè)參數(shù)，但大多數(shù)情況下PID三個(gè)參數(shù)并不是都使用上的，一般會(huì)其中兩個(gè)來(lái)組合使用，比如PI組合用于追求穩(wěn)定的系統(tǒng)，PD組合用于追求快速響應(yīng)的系統(tǒng)

當(dāng)然PID用于即追求穩(wěn)定又追求快速響應(yīng)的系統(tǒng)，但是實(shí)際上PID參數(shù)越多越難調(diào)，而且許多情況下兩個(gè)參數(shù)的效果已經(jīng)足夠了，所以我一般根據(jù)情況使用前兩個(gè)。