‘壹’ 温度控制 pid参数自整定怎么进行
参数整定
PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。
PID控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类:
1、理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改。
2、工程整定方法,它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。
PID控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点,其共同点都是通过试验,然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数,都需要在实际运行中进行最后调整与完善。一般采用的是临界比例法。
利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下:
1、首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作;
2、仅加入比例控制环节,直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡,记下这时的比例放大系数和临界振荡周期;
3、在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。
(1)东莞pid测量方法扩展阅读
调节方法
1、PID是工业生产中最常用的一种控制方式,PID调节仪表也是工业控制中最常用的仪表之一,PID适用于需要进行高精度测量控制的系统,可根据被控对象自动演算出最佳PID控制参数。
2、PID参数自整定控制仪可选择外给定(或阀位)控制功能。可取代伺服放大器直接驱动执行机构(如阀门等)。PID外给定(或阀位)控制仪可自动跟随外部给定值(或阀位反馈值)进行控制输出(模拟量控制输出或继电器正转、反转控制输出)。
可实现自动/手动无扰动切换。手动切换至自动时,采用逼近法计算,以实现手动/自动的平稳切换。PID外给定(或阀位)控制仪可同时显示测量信号及阀位反馈信号。
3、PID光柱显示控制仪集数字仪表与模拟仪表于一体,可对测量值及控制目标值进行数字量显示(双LED数码显示),并同时对测量值及控制目标值进行相对模拟量显示(双光柱显示),显示方式为双LED数码显示+双光柱模拟量显示,使测量值的显示更为清晰直观。
4、PID参数自整定控制仪可随意改变仪表的输入信号类型。采用最新无跳线技术,只需设定仪表内部参数,即可将仪表从一种输入信号改为另一种输入信号。
5、PID参数自整定控制仪可选择带有一路模拟量控制输出(或开关量控制输出、继电器和可控硅正转、反转控制)及一路模拟量变送输出,可适用于各种测量控制场合。
6、PID参数自整定控制仪支持多机通讯,具有多种标准串行双向通讯功能,可选择多种通讯方式,如RS-232、RS-485、RS-422等,通讯波特率300~9600bps仪表内部参数自由设定。可与各种带串行输入输出的设备(如电脑、可编程控制器、PLC等)进行通讯,构成管理系统。
‘贰’ pid参数整定中的常用方法
PID参数确定的方法在选择了调节规律及相应的调节器后,就要进行PID初始参数的确定。常采用的方法有临界比例度法(又称稳定边界法)、反应曲线法、衰减曲线法、仪表参数自整定法。 http://www.elecfans.com/article/lab/electron/2009/2009051760443.html
‘叁’ PID控制器是如何实现的
In the conventional PID control algorithm, the proportional, integral and derivative parts are implemented in the forward loop, thus acting on the error between the set-point and closed-loop response. This PID controller implementation may lead to an undesirable phenomenon, namely the derivative kick. Also, by moving the PD part into an inner feedback loop, an unstable or integrating process can be stabilized and then controlled more effectively by the PI controller in the forward path. 在传统的 PID 控制算法中将因此根据之间设置点和闭环响应错误的正向循环中实现比例、 积分和衍生金融工具的部件。 此 PID 控制器实现可能会导致一个不良的现象就是衍生的踢。 同时,通过将局部放电的一部分移动到一个内部反馈循环,一个不稳定的或将集成过程可以稳定,然后向前路径中的 PI 控制器通过更有效地控制。
Therefore, the control structure shown in Fig. 1, which is known as a PI-PD control structure, has been proposed. In this structure, G(s) is the plant transfer function因此,提出控制结构,称为 PI-PD 控制结构的图 1 所示。 在这种结构 G(s) 是植物传递函数
and GPI(s) and GPD(s) are the PI and PD controller transfer functions, respectively, which have the following ideal forms: 与 GPI(s) 和 GPD(s) PI 和 PD 控制器传输功能,分别是,哪有以下的理想形式:
This structure, which uses an inner feedback loop, is not a totally new concept. Benouarets [11] was the first to mention the PI-PD controller structure. Unfortunately, its true potential was not recognized there as it was used to control plants with simple stable real pole transfer functions where its advantages are relatively minor. Later, Kwak et al. [6] and Park et al. [2] used a PID-P control structure for controlling integrating and unstable processes, respectively. However, as they still use the derivative term, D, in the forward path, the structure这种结构,使用一个内反馈循环,不是一种全新的概念。 Benouarets [11] 率先提 PI-PD 控制器结构。 不幸的是,它的真正潜力未被识别存在,它用来控制植物与真正的简单稳定杆传递函数,其优点是相对较小。 稍后,郭 et al.[6] 和 [2] 公园 et al.,分别控制集成和不稳定的进程使用-P PID 控制结构。 但是,作为他们仍使用该结构正向的路径中的衍生金融工具的术语 D,
may result in a derivative kick. Also, they use a gain only controller to alter the open-loop unstable or integrating processes to open-loop stable processes and then可能会导致衍生的踢。 他们还,改变开环稳定进程的开环不稳定或集成过程使用增益唯一控制器,然后
use the PID controller for an effective control of the overall system. It is better to use an inner feedback loop with a PD controller rather than a P-only controller, as this not only converts the open-loop unstable or integrating processes to open-loop stable processes but also guarantees more suitable pole locations. To clarify this better, consider the PD controller of the form given by
Eq. 2 and a general plant transfer function of 使用一个有效的控制整个系统的 PID 控制器。 最好 PD 控制器,而不是一个只 P 的控制器使用一个内反馈循环,因为这不仅能将开环不稳定或集成流程转换为开环稳定进程,也保证了更适合杆位置。 若要更好地阐明这,考虑给予式 2 和一个总厂传递函数的窗体的 PD 控制器The closed-loop transfer function for the inner loop, 在内部的循环的闭环传递函数
with G(s) given by Eq. 3, is获式 3 G(s),是
provided that n>m+2. The modification in the last two erms of the denominator of Eq. 4, e to the insertion f the PD controller used in the feedback loop, is clear. 提供该 n > m + 2。 由于到使用反馈及时插入 f 规划署控制器的式 4,分母的最后两个条款的修改是清晰
Let us assume that the coefficients a0 and a1 take suitable alues to make the plant transfer function given in Eq. 3 unstable, integrating or a resonant plant transfer让我们假定您与系数 a0 a1 采取适当 alues 进行传递函数方程 3 不稳定,集成中给出的植物或共振的植物传输
function. The PD controller used in the inner feedback loop can be used to convert it to an open-loop stable plant transfer function for the PI controller used in the函数。 内反馈循环中使用的 PD 控制器可用来将其转换为一个开环稳定植物传递函数中使用的 PI 控制器,
forward loop, which can then be used for a more satisfactory closed-loop performance. Another point, which should be pointed out, is that the use of the PI-PD controller gives more flexibility than a PID-P controller to locate the poles of open-loop plant transfer function Gil(s) in more desired locations, with the simultaneous转发,然后可用于更令人满意的闭环性能的循环。 应该指出,另一点是 PI-PD 控制器的使用提供更大的灵活性,比在更多所需的位置,同时与找到的开环植物传递函数 Gil(s) 杆将-P PID 控制器
use of Kf and Td rather than a gain-only parameter Kf. 使用的 Kf 和 Td 而不是只增益参数 Kf
呵呵,在线翻译的。
‘肆’ 怎样迅速调好PID参数
PID控制器参数选择的方法很多。
但是,对于PID控制而言,参数的选择始终是一件非常烦杂的工作,需要经过不断的调整才能得到较为满意的控制效果。依据经验,一般PID参数确定的步骤如下:
1、确定比例系数Kp确定比例系数Kp时,首先去掉PID的积分项和微分项,可以令Ti=0、Td=0,使之成为纯比例调节。输入设定为系统允许输出最大值的60%~70%,比例系数Kp由0开始逐渐增大,直至系统出现振荡;再反过来,从此时的比例系数Kp逐渐减小,直至系统振荡消失。记录此时的比例系数Kp,设定PID的比例系数Kp为当前值的60%~70%。
2、确定积分时间常数Ti比例系数Kp确定之后,设定一个较大的积分时间常数Ti,然后逐渐减小Ti,直至系统出现振荡,然后再反过来,逐渐增大Ti,直至系统振荡消失。记录此时的Ti,设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150%~180%。
3、确定微分时间常数Td微分时间常数Td一般不用设定,为0即可,此时PID调节转换为PI调节。如果需要设定,则与确定Kp的方法相同,取不振荡时其值的30%。
4、经验法又叫现场凑试法,即先确定一个调节器的参数值PB和Ti,通过改变给定值对控制系统施加一个扰动,现场观察判断控制曲线形状。若曲线不够理想,可改变PB或Ti,再画控制过程曲线,经反复凑试直到控制系统符合动态过程品质要求为止,这时的PB和Ti就是最佳值。如果调节器是PID三作用式,那么要在整定好的PB和Ti的基础上加进微分作用。
5、由于微分作用有抵制偏差变化的能力,所以确定一个Td值后,可把整定好的PB和Ti值减小一点再进行现场凑试,直到PB、Ti和Td取得最佳值为止。显然用经验法整定的参数是准确的。但花时间较多。为缩短整定时间,应注意以下几点:①根据控制对象特性确定好初始的参数值PB、Ti和Td。
6、可参照在实际运行中的同类控制系统的参数值,或参照表3-4-1所给的参数值,使确定的初始参数尽量接近整定的理想值。这样可大大减少现场凑试的次数。②在凑试过程中,若发现被控量变化缓慢,不能尽快达到稳定值,这是由于PB过大或Ti过长引起的,但两者是有区别的:PB过大,曲线漂浮较大,变化不规则,Ti过长,曲线带有振荡分量,接近给定值很缓慢。
7、这样可根据曲线形状来改变PB或Ti。③PB过小,Ti过短,Td太长都会导致振荡衰减得慢,甚至不衰减,其区别是PB过小,振荡周期较短;Ti过短,振荡周期较长;Td太长,振荡周期最短。④如果在整定过程中出现等幅振荡,并且通过改变调节器参数而不能消除这一现象时。
8、可能是阀门定位器调校不准,调节阀传动部分有间隙(或调节阀尺寸过大)或控制对象受到等幅波动的干扰等,都会使被控量出现等幅振荡。这时就不能只注意调节器参数的整定,而是要检查与调校其它仪表和环节。
当今的闭环自动控制技术都是基于反馈的概念以减少不确定性。反馈理论的要素包括三个部分:测量、比较和执行。测量关键的是被控变量的实际值,与期望值相比较,用这个偏差来纠正系统的响应,执行调节控制。在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PID控制,又称PID调节。
PID控制器(比例-积分-微分控制器)是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件,由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成。PID控制的基础是比例控制;积分控制可消除稳态误差,但可能增加超调;微分控制可加快大惯性系统响应速度以及减弱超调趋势。
‘伍’ PID的调节步骤分几步
温度T: P=20~60%,Ti=180~600s,Td=3-180s ,压力P: P=30~70%,Ti=24~180s, 液位L: P=20~80%,Ti=60~300s, 流量L: P=40~100%,Ti=6~60s。 1. PID调试步骤 没有一种控制算法比PID调节规律更有效、更方便的了。现在一些时髦点的调节器基本源自PID。甚至可以这样说:PID调节器是其它控制调节算法。因为PID解决了自动控制理论所要解决的最基本问题,既系统的稳定性、快速性和准确性。调节PID的参数,可实现在系统稳定的前提下,兼顾系统的带载能力和抗扰能力,同时,在PID调节器中引入积分项,系统增加了一个零积点,使之成为一阶或一阶以上的系统,这样系统阶跃响应的稳态误差就为零。由于自动控制系统被控对象的千差万别,PID的参数也必须随之变化,以满足系统的性能要求。这就给使用者带来相当的麻烦,特别是对初学者。下面简单介绍一下调试PID参数的一般步骤:1.负反馈 自动控制理论也被称为负反馈控制理论。首先检查系统接线,确定系统的反馈为负反馈。例如电机调速系统,输入信号为正,要求电机正转时,反馈信号也为正(PID算法时,误差=输入-反馈),同时电机转速越高,反馈信号越大。其余系统同此方法。2.PID调试一般原则 a.在输出不振荡时,增大比例增益P。 b.在输出不振荡时,减小积分时间常数Ti。 c.在输出不振荡时,增大微分时间常数Td。
‘陆’ 温控仪pid怎样设置,或者是怎样计算的
温控仪的温度控制采用PID算法,一般自整定调节PID参数,如果温控效果不理想,可以手动微调。
‘柒’ 温控仪表中模糊pid如何把P、i、D如何调节好,最好说步骤。以及各种代表什么关系,最好经验之谈。谢谢
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PID 温度调整方法介绍当通过热电偶采集的被测温度偏离所希望的给定值时,PID 控制可根据测量信号与给定值的 偏差进行比例(P)、积分(I)、微分(D)运算,从而输出某个适当的控制信号给执行机构,促使 测量值恢复到给定值,达到自动控制的效果。 比例运算是指输出控制量与偏差的比例关系。比例参数 P 设定值越大,控制的灵敏度越低, 设定值越小,控制的灵敏度越高,例如比例参数 P 设定为 4%,表示测量值偏离给定值 4%时,输出控 制量变化 100%。 积分运算的目的是消除偏差。只要偏差存在,积分作用将控制量向使偏差消除的方向移动。 积分时间是表示积分作用强度的单位。设定的积分时间越短,积分作用越强。例如积分时间设定为 240 秒时,表示对固定的偏差,积分作用的输出量达到和比例作用相同的输出量需要 240 秒。比例作 用和积分作用是对控制结果的修正动作,响应较慢。 微分作用是为了消除其缺点而补充的。微分作用根据偏差产生的速度对输出量进行修正,使 控制过程尽快恢复到原来的控制状态,微分时间是表示微分作用强度的单位,仪表设定的微分时间越 长,则以微分作用进行的修正越强。 PID 模块操作非常简捷只要设定 4 个参数就可以进行温度精确控制: 1、温度设定 2、P 值 3、I 值 4、D 值 PID 模块的温度控制精度主要受 P、I、D 这三个参数影响。其中 P 代表比例,I 代表积分,D 代 表微分。 比例运算(P) 比例控制是建立与设定值(SV)相关的一种运算,并根据偏差在求得运算值(控制输出量)。如 果当前值(PV)小,运算值为 100%。如果当前值在比例带内,运算值根据偏差比例求得并逐渐减小 直到 SV 和 PV 匹配(即,直到偏差为 0),此时运算值回复到先前值(前馈运算)。若出现静差(残 余偏差),可用减小 P 方法减小残余偏差。如果 P 太小,反而会出现振荡。 积分运算(I) 将积分与比例运算相结合,随着调节时间延续可减小静差。积分强度用积分时间表示,积分时间 相当于积分运算值到比例运算值在阶跃偏差响应下达到的作用所需要的时间。积分时间越小,积分运 算的校正时间越强。但如果积分时间值太小,校正作用太强会出现振荡。 微分运算(D) 比例和积分运算都校正控制结果,所以不可避免地会产生响应延时现象。微分运算可弥补这些缺 陷。在一个突发的干扰响应中,微分运算提供了一个很大的运算值,以恢复原始状态。微分运算采用 一个正比于偏差变化率(微分系数)的运算值校正控制。微分运算的强度由微分时间表示,微分时间 相当于微分运算值达到比例运算值在阶跃偏差响应下达到的作用所需的时间。微分时间值越大,微分 运算的校正强度越强。
‘捌’ PID调节的控制过程,如何调节PID的参数!
PID控制可根据测量信号与给定值的偏差进行比例(P)、积分(I)、微分(D)运算,从而输出某个适当的控制信号给执行机构,促使测量值恢复到给定值,达到自动控制的效果。 比例运算是指输出控制量与偏差的比例关系。比例参数P设定值越大,控制的灵敏度越低,设定值越小,控制的灵敏度越高,例如比例参数P设定为4%,表示测量值偏离给定值4%时,输出控制量变化100%。积分运算的目的是消除偏差。只要偏差存在,积分作用将控制量向使偏差消除的方向移动。积分时间是表示积分作用强度的单位。设定的积分时间越短,积分作用越强。例如积分时间设定为240秒时,表示对固定的偏差,积分作用的输出量达到和比例作用相同的输出量需要240秒。比例作用和积分作用是对控制结果的修正动作,响应较慢。微分作用是为了消除其缺点而补充的。微分作用根据偏差产生的速度对输出量进行修正,使控制过程尽快恢复到原来的控制状态,微分时间是表示微分作用强度的单位,仪表设定的微分时间越长,则以微分作用进行的修正越强。
‘玖’ 液位实验中,PID调整方法和步骤是什么
pid调试一般原则
:
a.在输出不振荡时,增大比例增益p。
b.在输出不振荡时,减小积分时间常数ti。
c.在输出不振荡时,增大微分时间常数td。
pid参数设置及调节方法
方法一:
pid参数的设定:是靠经验及工艺的熟悉,参考测量值跟踪与设定值曲线,从而调整p\i\d的大小。
pid控制器参数的工程整定,各种调节系统中p.i.d参数经验数据以下可参照:
温度t:
p=20~60%,t=180~600s,d=3-180s
压力p:
p=30~70%,t=24~180s,
液位l:
p=20~80%,t=60~300s,
流量l:
p=40~100%,t=6~60s。
方法二:
1.pid调试一般原则
a.在输出不振荡时,增大比例增益p。
b.在输出不振荡时,减小积分时间常数ti。
c.在输出不振荡时,增大微分时间常数td。
2.一般步骤
a.确定比例增益p
确定比例增益p
时,首先去掉pid的积分项和微分项,一般是令ti=0、td=0(具体见pid的参数设定说明),使pid为纯比例调节。输入设定为系统允许的最大值的60%~70%,由0逐渐加大比例增益p,直至系统出现振荡;再反过来,从此时的比例增益p逐渐减小,直至系统振荡消失,记录此时的比例增益p,设定pid的比例增益p为当前值的60%~70%。比例增益p调试完成。
b.确定积分时间常数ti
比例增益p确定后,设定一个较大的积分时间常数ti的初值,然后逐渐减小ti,直至系统出现振荡,之后在反过来,逐渐加大ti,直至系统振荡消失。记录此时的ti,设定pid的积分时间常数ti为当前值的150%~180%。积分时间常数ti调试完成。
c.确定积分时间常数td
积分时间常数td一般不用设定,为0即可。若要设定,与确定
p和ti的方法相同,取不振荡时的30%。
d.系统空载、带载联调,再对pid参数进行微调,直至满足要求
‘拾’ 四轴PID调试方法有哪些
四轴PID调试方法步骤:
1.确定比例增益P
确定比例增益P 时,首先去掉PID的积分项和微分项,一般是令Ti=0、Td=0(具体见PID的参数设定说明),使PID为纯比例调节。输入设定为系统允许的最大值的60%~70%,由0逐渐加大比例增益P,直至系统出现振荡;再反过来,从此时的比例增益P逐渐减小,直至系统振荡消失,记录此时的比例增益P,设定PID的比例增益P为当前值的60%~70%。比例增益P调试完成。
2. 确定积分时间常数Ti
比例增益P确定后,设定一个较大的积分时间常数Ti的初值,然后逐渐减小Ti,直至系统出现振荡,之后在反过来,逐渐加大Ti,直至系统振荡消失。记录此时的Ti,设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150%~180%。积分时间常数Ti调试完成。
3. 确定积分时间常数Td
积分时间常数Td一般不用设定,为0即可。若要设定,与确定 P和Ti的方法相同,取不振荡时的30%。
4. 系统空载、带载联调,再对PID参数进行微调,直至满足要求。