汽包水位PID整定步骤
pid参数的整定过程
pid参数的整定过程
PID（比例-积分-微分）控制器是一种常用的反馈控制器，用于调节和稳定系统。
PID控制器的参数整定过程通常包括以下几个步骤：
1.初始参数设定：根据系统的性质和需求，设置PID控制器的初
始参数。
通常情况下，可以将三个参数（比例增益Kp、积分时
间Ti、微分时间Td）都设为一个较小的初始值。
2.比例增益调整：从零开始逐步增加比例增益Kp的数值，观察
系统响应的变化。
如果Kp过小，系统响应可能过慢；如果Kp
过大，系统可能会出现超调或不稳定的情况。
通过不断调整Kp
的数值，直到找到一个合适的值，使得系统响应快速且稳定。
3.积分时间调整：在找到合适的Kp之后，开始调整积分时间Ti
的数值。
增大Ti会增加积分作用的影响，降低控制器对于持续
偏差的敏感度。
然而，过大的Ti可能导致系统响应的延迟和振
荡。
通过逐步调整Ti的数值，找到一个使系统响应稳定且快速
的值。
4.微分时间调整：在完成比例增益和积分时间的调整后，可以开
始调整微分时间Td的数值。
微分作用可以抑制系统响应中的
过冲和振荡，并提高系统的稳定性。
然而，过大的Td可能会引
入噪声的放大。
通过逐步调整Td的数值，找到一个能够平衡系
统响应速度和稳定性的值。
5.反复迭代：整定PID参数是一个迭代的过程。
一旦完成了上述
步骤，需要对整个系统进行测试和观察，以确定参数的最佳组合。
如果发现系统仍然存在问题，可以根据实际情况再次进行参数调整，直到达到满意的控制效果。
PID参数整定方法2
PID参数整定方法一．基础知识在自动调节系统中，E=SP-PV。
其中，E为偏差、SP为给定值、PV为测量值。
当SP大于PV时为正偏差，反之为负偏差。
比例调节作用的动作与偏差的大小成正比；当比例度为100时，比例作用的输出与偏差按各自量程范围%的1：1动作。
当比例度为10时，按%的10：1动作。
即比例度越小，比例作用越强。
比例作用太强会引起振荡。
太弱会造成比例欠调，造成系统收敛过程的波动周期太多，衰减比太小。
其作用是稳定被调参数。
积分调节作用的动作与偏差对时间的积分成正比。
即偏差存在积分作用就会有输出。
它起着消除余差的作用。
积分时间越短，积分作用越强。
积分作用太强也会引起振荡，太弱会使系统存在余差。
微分调节作用的动作与偏差的变化速度成正比。
其效果是阻止被调参数的一切变化，有超前调节的作用。
对滞后大的对象有很好的效果。
但不能克服纯滞后。
适用于温度调节。
使用微分调节可使系统收敛周期的时间缩短。
微分时间越长，微分作用越强。
微分时间太长也会引起振荡。
太弱会延长系统的振荡周期时间，延长过渡过程的时间。
二．整定方法经验法是简单调节系统应用最广泛的整定方法，是一种试凑法。
它通过参数预先设置和反复试凑来实现。
参数的预置值要根据对象的特性和仪表的量程决定。
仪表量程较大的PID参数要适当加强作用。
四类被调参数的临界比例度法是采用纯比例将系统投入自动，此时积分时间放最大，微分时间放0。
逐渐减小比例度，使系统刚刚出现等幅振荡，记下这时的比例度Pbc和振荡周期Tc，然后按下式计算PID的比例度和积分时间：P=2.2Pbc；T=0.85Tc。
对于纯滞后时间和时间常数较大的对象，MACS系统的PID不宜使用临界比例度法，其较难找到Pbc。
参考文献《仪表工试题集》王森、朱炳兴主编化学工业出版社1992年12月第一版。
蒸汽锅炉汽包液位的PID控制逻辑
蒸汽锅炉汽包液位的PID控制一、引言蒸汽锅炉汽包水位控制的任务是控制给水流量使其与蒸发量保持动态平衡。
维持汽包水位在工艺允许的范围内，是保证锅炉安全生产运行的必要条件，也是锅炉正常生产运行的主要指标之一。
若水位过高，影响汽水分离的效果，使用气设备发生故障；而水位过低则会破坏汽水循环，严重时导致锅炉爆炸，所以锅炉汽包水位必须严加控制。
为了确保锅炉生产的稳定、可靠和经济运行，我公司采用了以Siemens_S7-200 Smart PLC为主的自动化设备组成锅炉PID 自动控制系统。
该控制系统通过检测水汽压力、温度、流量、汽包液位等运行物理量，在运行过程中全自动调节，保证了工业锅炉的安全稳定高效运行。
二、锅炉相关工艺介绍锅炉是一个较为复杂的调节对象，为保证提供合格的蒸汽以适应负荷的需要，与其配套设计的控制系统必须满足各主要工艺参数的需要。
以下为45t燃气蒸汽锅炉工艺流程三、控制难点分析汽包液位的被调量是汽包水位，而调节量则是给水流量，通过对给水流量的调节，使汽包内部的物料达到动态平衡，变化在允许范围之内，虽然锅炉汽包水位对蒸气流量和给水流量变化的响应呈积极特性，但是在负荷(蒸气流量)急剧增加时，表现却类似逆响应特性，即所谓的虚假水位。
造成这一原因是由于负荷增加时，导致汽包压力下降，使汽包内水的沸点温度下降，水的沸腾突然加剧，形成大量汽泡，而使水位抬高。
汽包水位控制系统，实质上是维持锅炉进出水量平衡的系统。
它是以水位作为水量平衡与否的控制指标，通过调整进水量的多少来达到进出平衡，将汽包水位维持在汽水分离界面最大的汽包中位线附近，以提高锅炉的蒸发效率，保证生产安全。
由于锅炉水位系统是一个设有自平衡能力的被控对象，运行中存在虚假水位现象，实际应用中可根据情况采用水位单冲量、水位蒸汽量双冲量和水位、蒸汽量、给水量三冲量的控制系统。
所谓三冲量调节系统就是把给水流量W，汽包水位 H，蒸汽流量 D 三个变量通过运算后调节给水阀的调节系统。
PID整定方法与口诀
PID整定方法与口诀PID（Proportional-Integral-Derivative）控制器是一种经典的自动控制算法，广泛应用于工业自动化系统中。
整定PID控制器的目的是通过调整控制器的参数，使得系统的控制性能达到最佳。
一、经验整定法经验整定法是一种基于经验和试错方法的PID整定方法。
根据系统的响应特性和性能指标，通过不断调整PID参数来达到最佳控制效果。
1.普遍参数整定法（1）先将积分时间常数Ti和微分时间常数Td设为零，只调节比例增益系数Kp。
（2）逐渐增加Kp，直到系统出现超调响应。
（3）再逐步减小Kp，直到系统不再产生超调响应。
（4）将Kp的值增大10%作为最佳增益值。
（5）保持Kp不变，逐渐增加Ti，直到系统出现超调响应。
（6）再逐步减小Ti，直到系统不再产生超调响应。
（7）将Ti的值增大10%作为最佳积分时间常数。
（8）保持Kp和Ti不变，逐渐增加Td，直到系统出现超调响应。
（9）再逐步减小Td，直到系统不再产生超调响应。
（10）将Td的值增大10%作为最佳微分时间常数。
2.精确参数整定法精确参数整定法是在普遍参数整定法的基础上，使用数学模型进行参数调整。
根据系统的数学模型和性能要求，通过数学计算得出最佳的PID参数。
二、Ziegler-Nichols整定法Ziegler-Nichols整定法是一种基于系统临界点的PID整定方法，适用于一般的线性系统。
1. Ziegler-Nichols开环法（1）增益法：将控制器的积分时间常数和微分时间常数设置为零，只调整比例增益系数Kp。
（2）逐渐增加Kp，直到系统的输出曲线开始出现持续的周期性振荡。
（3）测量振荡的周期时间Tu。
（4）根据下表，选择相应的参数整定。
类型，Kp，Ti，Td---------，-------，----------------------------------，----------------------P，0.50Ku，-，-PI，0.45Ku，0.85Tu，-PID，0.60Ku，0.50Tu，0.125Tu2. Ziegler-Nichols闭环法（1）将控制器的比例增益系数Kp设为零，只调整积分时间常数Ti。
pid参数的工程整定方法
pid参数的工程整定方法PID控制在工程里可太常见啦，就像一个小管家，管着各种系统的运行呢。
那PID 参数的整定方法也有不少小窍门哦。
最常用的一种是经验试凑法。
这就有点像做菜的时候试味道一样。
对于比例系数P，一开始可以给个比较小的值，就像给菜加一点点盐先尝尝。
如果系统反应很慢，输出老是不能达到目标值，那就可以慢慢增加P的值，让系统反应灵敏点。
但是P也不能太大哦，太大了系统就会像个调皮的小孩，变得很不稳定，晃来晃去的。
积分系数I呢，它主要是用来消除稳态误差的。
要是系统在稳定的时候，输出和目标值还有偏差，就像走路老是走不到目的地一样，这时候就可以调整I啦。
不过I 也不能一下子调得太大，不然系统会变得很“迟钝”，反应超级慢。
微分系数D就像是一个预测小能手。
它可以根据系统的变化趋势来提前调整。
如果系统变化很缓慢，D可以小一点；要是系统变化特别快，像火箭发射似的，那D就可以适当大一点，这样就能让系统更快地稳定下来。
还有一种是临界比例度法。
先把积分和微分关掉，只调整比例系数P，让系统达到临界振荡状态，这时候的比例系数就是临界比例度啦。
然后根据一些经验公式来计算出P、I、D的值。
不过这个方法有点冒险，就像走钢丝一样，一不小心系统就可能振荡得太厉害。
衰减曲线法也挺有趣的。
让系统产生衰减振荡，根据衰减的情况来确定PID参数。
就像看波浪一样，波浪的幅度和衰减速度能告诉我们参数应该怎么调整。
在实际工程里，整定PID参数可不能太死板哦。
要根据具体的系统情况，像系统的特性、负载的变化、干扰的大小这些因素来灵活调整。
有时候可能要多试几次，就像找宝藏一样，要有耐心。
而且不同的工程师可能也有自己独特的小技巧和经验。
毕竟每个工程系统都像是一个独特的小世界，需要我们用心去找到最适合它的PID参数组合，这样系统才能乖乖听话，稳定又高效地运行啦。
自动化综合设计报告锅炉汽包水位调节系统pid参数衰减比例度法整定
锅炉汽包水位调节系统PID参数衰减比例度法整定摘要锅炉是化工、炼油、发电、造纸和制糖等工业生产过程中必不可少的重要动力设备。
锅炉往往成了不少工厂不可缺少的一部分，因而，对锅炉设备中的自动控制系统进行分析研究是必要的。
锅炉是全厂重要的动力设备，其要求是供给合格蒸汽，使锅炉蒸汽量适应负荷的需要。
为此，生产过程的各个主要工艺参数必须严格控制。
锅炉水位控制系统是过路生产控制系统中最重要的环节。
锅炉是一种特种设备，是工业生产中的常用设备。
对锅炉生产操作如果不合理，管理不善，处理不当，往往会引起事故。
这些事故中的大部分是由于锅炉水位控制不当引起的，可见锅炉汽包水位控制在锅炉设备控制系统中的重要性。
而对水位的控制不当，往往是汽包受到蒸汽负荷干扰后，产生虚假水位，使控制器反向动作。
本文在分析了锅炉汽包水位特性的基础上，以KPS2000软件为模拟锅炉运行平台，设计出了锅炉汽包水位控制系统方案，测定锅炉上汽包的特性曲线，依据衰减比例度法进行PID控制参数整定，达到了1/4衰减振荡过程的整定目标。
关键词：单冲量衰减比例读法虚假水位 KPS2000目录：第一章概述 (3)第二章 KPS2000使用介绍 (4)2.1 软、硬件环境要求 (4)2.2 系统安装及程序运行 (4)2.3 用户界面 (6)2.4 锅炉实验页面 (7)2.5 操作面板 (7)2.6 调节器操作说明 (8)第三章控制系统参数调试 (14)3.1仿真图及各部件的功能 (14)3.2 调节器操作说明 (15)3.2 ＰＩＤ参数整定过程 (16)第四章第四章 PID控制器设计过程 (25)4.1 PID参数整定方法（衰减曲线法） (25)4.2 P调节器设计 (26)4.3 PI调节器设计 (27)4.4 PID调节器设计 (27)第五章自动化综合设计总结 (28)参考文献 (29)第一章概述世纪自动控制技术在工程和科学发展中起着极为重要的作用，热力发电厂的生产过程中也毫无例外的采用了自动控制技术。
汽包水位自动调节系统的原理及参数整定
由上述可知 ， 在串级调节系统 中有两个闭合 回路 ， 有两个
调 节 器 的 参 数 要整 定 。 由于 两 个 闭合 回路 互 有 影 响 ，整 定 时 要 考 虑 到 这 些影 响 。
一
（ １ ） 临界 比例带法： 先把积分时间放到最大， 微分时间放
到最小 ， 比例 带放到较大的数值， 调整 比例带， 由大Ｎｄ ， 变化 ，
汽包 水位 自动调节系统 的原理及参数整 定
王海琴
（ 汇流 河发 电厂 内蒙古 ・牙克石
摘 摘 要 要
０ ２ ２ １ ５ ０ ）
本文分析 了汇流河发 电厂的群 ３ 、 撑 ４炉上所采用 的三冲量汽包 水位 控制 系统 的构成方案和特点 ， 应用 线性系 汽包水位 自动调节系统 原理 参数。
整 定 。在 串 级调 节 系统 中 ， 对 主参 数 一 般 要 求 比较 严 格 ， 主调 控 制 汽 包 水 位 在 规 定 范 围 内变 动 。 节 器 起 细 调作 用 。
３群 ３ 、 ｊ ｆ ｊ ｝ ４炉汽包水位 自动调节系统参数整定 在现场进行整定一般 要用到临界 比例带法、 经验法、 衰减
般 整定 方法 ：
在串级调节系统 中， 由于内回路 的快速作用， 进入 内回路 观察调节器输 出和被调量 （ 汽包 水位 ） 的变化情况， 若为衰减 的干扰使 中间变量 能很快反应 出来 ，并很快被副调节器的作 振 荡 ， 比例 带 减 小 ， 若为增幅振荡 ， 则 比例 带 增 大 至 调 节 过 程 用所抵消 。又由于 串级 系统 中的主调节器的６ 和Ｔ 都 比单回 为等 幅振 荡 为 止 。
减 小 。因 此 ， 串级 调 节 系 统 的应 用 较 广 。
PID控制器参数整定的一般方法
PID控制器参数整定的一般方法下面是PID控制器参数整定的一般方法：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:一是理论计算整定法。
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.二是工程整定方法，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。
现在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。
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。
比例I/微分D=2,具体值可根据仪表定,再调整比例带P，P过头，到达稳定的时间长,P太短，会震荡，永远也打不到设定要求.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。
书上的常用口诀：参数整定找最佳,从小到大顺序查；先是比例后积分，最后再把微分加；曲线振荡很频繁，比例度盘要放大；曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳;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；曲线振荡频率快，先把微分降下来；动差大来波动慢。
PID参数整定过程及一些常规步骤
PID参数整定过程及一些常规步骤一：PID参数调节原理及一般的整定步骤1．比例作用比例（P）参数越大比例作用越强，动态响应越快，消除误差的能力越强。
但实际系统是有惯性的，控制输出变化后，实际PV值变化还需要等待一段时间后才会缓慢变化，由于实际系统是有惯性的，比例作用不宜太强，比例作用太强会引起振荡不稳定。
通常将比例（P）参数由小向大调，以能达到最快响应又无超调（或无大的超调）为最佳参数。
2．积分作用为了消除静差必须引入积分作用，积分作用可以消除静差，以便被控的PV值最后与给定值一致。
积分作用消除静差的原理是：只要有误差存在，就对误差进行积分，使输出继续增大或缩小，一直到误差为零，一直到误差为零，积分停止，输出不再变化，系统的PV值保持稳定，PV值等于SP值，达到误差调节的效果。
由于实际系统是有惯性的，输出变化后，PV值不会马上变化，须等待一段时间才缓慢变化，因此积分的快慢必须与实际系统的惯性相匹配，惯性大、积分作用就应该弱，积分时间I就应该大些，反之亦然。
如果积分作用太强，积分输出变化过快，就会引起积分过头的现象，产生积分超调和振荡。
通常I参数是由大往小调节，即积分作用由小往大调，观察系统响应以能达到快速消除误差，达到给定值，又不引起振荡为准。
3．微分作用一般的控制系统，不仅对稳定控制有要求，而且对动态指标也有要求，通常都要求负载变化或给定调整等引起扰动后，恢复到稳态的速度要快，因此光有比例和积分调节作用还不能满足要求，必须引入微分作用。
比例和积分作用是事后进行调节（即发生误差后才进行调节），而微分作用则是事前预防控制，即一发现PV有变大或变小的趋势，马上就输出一个阻止其变化的控制信号，以防止出现过冲或超调等。
D越大，微分作用越强，D越小，微分作用越弱。
系统调试通常把D从小往大调节。
由于给定值调整或负载扰动引起PV变化，比例和积分作用一定等到PV值变化后才进行调节，并且误差小时，产生的比例和积分调节作用也小，纠正误差的能力也小，误差大时，产生的比例和积分作用才增大。
PID参数的工程整定方法
PID参数的工程整定方法1.试误法试误法是一种通过观察系统响应特性来调整PID参数的方法。
该方法主要分为两步：首先设置合理的比例增益Kp，使系统实现最佳超调；然后根据实验结果，调整积分时间Ti和微分时间Td，达到使系统快速稳定的目标。
步骤如下：1.1设置比例增益Kp，通过手动调节Kp，使系统响应产生一定的超调，并确定合适的超调量。
1.2根据超调量的大小，选择合适的积分时间Ti和微分时间Td。
-当超调较小，可以选择较大的积分时间和微分时间，以提高系统响应速度。
-当超调较大，可以选择较小的积分时间和微分时间，以减小系统超调。
2.经验公式法经验公式法是一种基于经验公式的快速整定方法，适用于一些常用的控制对象类型和工程实践中的经验总结。
它通常包括以下公式：-平稳过程：Kp=0.5Kc，Ti=3.33τ，Td=0.83τ-快速过程：Kp=0.3Kc，Ti=2τ，Td=0.5τ-慢速过程：Kp=0.2Kc，Ti=4τ，Td=τ上述公式中，Kc为临界增益，τ为对象的时间常数。
根据不同的控制对象类型，选择对应的公式进行初始参数整定，然后根据实际情况进行微调。
3. Ziegler-Nichols整定法Ziegler-Nichols整定法是一种基于系统临界增益的整定方法，该方法通过寻找系统的临界增益和周期来确定PID参数。
步骤如下：3.1将比例增益Kp调至最小值，然后逐渐增加Kp，直至系统发生持续的限幅振荡，记录此时的Kp值和周期Tp。
3.2根据所选择的整定方法，计算得到合适的PID参数：-P控制器：Kp=0.5Ku-PI控制器：Kp=0.45Ku，Ti=0.85Tp-PID控制器：Kp=0.6Ku，Ti=0.5Tp4.优化方法优化方法利用优化理论和算法，通过对系统特性的建模和参数优化求解，得到更优的PID参数配置。
常用的优化方法包括遗传算法、粒子群优化算法、模拟退火算法等。
优化方法首先需要建立系统的数学模型，并确定优化的目标函数，如稳定性、超调、控制精度等。
PID整定方法
整定方法基础知识：1、比例系数（KP）加大，使系统的动作灵敏，速度加快，振荡次数增多，调节时间变长。
当比例系数太大时，系统会趋于不稳定，比例带（PB）是比例系数的倒数对回路的影响效果与KP 相反。
2、因为单纯增大P 的方法减小余差的同时会使系统的超调量增大，破坏了系统的平稳性，而积分环节的引入可以与P 控制合作来消除上述的副作用，积分时间（TI）越大，作用越弱。
3、大多数工业过程只需使用PID 控制器的两个参数（比例和积分）即可有效控制。
微分在噪声面前的反应很差，会导致最终控制元件的损耗加大。
由于大多数生产过程都有噪声，因此通常不使用微分。
4、调节器的正作用：当PV>SV，MV 需要开大时为正作用；反之为反作用。
在整定回路PID 参数前应该做以下工作：1、PID 整定需考虑以下几点：回路应快速执行还是缓慢执行？超调是否可以容忍？控制器输出是否可以尽可能变化？控制器设定值是否经常变化？回路是否必须克服过程干扰？控制目标将决定要使用的整定方法的类型。
2、分析回路震荡原因。
振荡可能来自控制回路内部（正反作用、组态问题、量程问题、参数不合适等），也可能是由外部因素（阀门卡、仪表不准等）引起的。
振荡也可能是两个或多个控制回路之间周期性相互作用的结果。
为了寻找可能引起振荡的原因，应将控制器置于手动模式，以查看振荡是否停止。
如果在控制器处于手动模式时振荡仍然存在，则振荡源自回路外部，对于具体震荡应该找到具体原因，解决后再试投用。
3、对于需要由手动投自动的回路，应该认真观察回路的前期趋势，如果存在明显异常（如MV 值未改变，PV 值大幅改变），安全起见不建议新手练习投自动。
4、当阀门连续变化时，测量值不连续变化，而阀门变化到一定量，测量值突变，可能阀门卡或或者仪表精度低造成的。
5、投用自动或调整PID 参数前，应该认真观察回路以前的手动操作习惯，找到输出值得最大最小值并且给MV 设定上限及下限以保证装置安全运行。
水位三冲量调节控制策略及串级调节参数整定方法
水位三冲量调节控制策略及串级调节参数整定方法 锅炉汽包水位三冲量调节系统是火电厂锅炉核心控制之一。
汽包水位三冲量调节系统的给水调节阀动作频繁，锅炉水位对给水调节阀执行机构的动作比较敏感，稍有不慎就可能出现严重的危险情况，汽包水位三冲量调节系统关系到整个机组的安全运行：若汽包水位过高，会造成蒸汽带水；若汽包水位过低，会造成锅炉“干锅”，可能严重烧坏锅炉设备。
汽包水位三冲量调节系统的重要性由此可见一斑，所以汽包水位的相关保护要完善可靠、汽包水位自动调节系统运行要平稳。
目前，汽包水位三冲量自动调节控制策略已经相当成熟，但在实际锅炉运行中会各种原因导致水位自动调节系统投入困难，甚至自动不能投入。
这种现象让人对串级三冲量调节系统的调节能力和控制策略产生疑问。
为此昌晖数显仪表与大家交流运用心得，对级三冲量调节系统进行定性分析，并对一些异常情况的处理办法进行探讨。
1、水位三冲量调节控制策略汽包水位三冲量调节系统使用的三个冲量分别是汽包水位、给水流量和蒸汽流量。
汽包水位作为主调（PID调节器）的输入信号，去抑制水位本身的偏差。
副调（外给定调节器）使用了一个反馈信号（给水流量）和一个前馈信号（蒸汽流量），以消除扰动和虚假水位。
各种介绍汽包水位三冲量调节系统的书籍中，都有对传递函数的计算，这些计算对系统设计很重要。
如果用经验调节法对于系统维护，则完全可以抛开理论计算。
昌晖仪表在此只对其物理意义进行定性思考和作一番揣测。
1.1 反馈信号反馈信号指给水流量信号，也叫内扰。
水位三冲量调节系统中被调量发生变化的时候，PID经过运算，去控制执行机构进行合理的动作，执行机构改变给水调节阀的开度，阀门控制介质变化，达到控制给水流量的目的。
可是给水调节阀执行机构特性、水位三冲量调节系统的运行状况存在很多差异，这些差异主要有：①执行机构线性：执行机构改变开度后，流量随之改变的大小。
②执行机构死区：PID 输出每变化多少，执行机构才能动作一次。
PID参数的整定方法
PID参数的整定方法第一节:PID的含义一. 控制论的发展，PID的产生。
1.自动控制，又称自动调节，自十九世纪产生以来，其历史也就短短的一百多年.一百年来，尤其在工程控制领域,自动控制得到了极其普遍的应用，取得了辉煌的效果.毫不夸张地说：如果没有自动控制，我们的社会就不可能发展到现在这个地步。
而大学中增加自动控制专业的历史也非常短，是有数学专业转化而来。
（本人就是自动控制专业毕业的）2．负反馈：在自动控制的研究过程中，提出了一个重要概念：负反馈。
咱们搞自动控制的都知道，一个控制系统中，负反馈回路可以使得系统稳定，正反馈使得系统发散.负反馈理论应用非常广泛。
不只工业控制使用负反馈，大到国家宏观调控，中到商业管理，小到个人的行为，角角落落，无不出现负反馈的身影。
负反馈过量，就是控制过度，会使得系统发生震荡。
控制过度其实就是比例带过小。
负反馈是不是过量，也跟比例带的设置有关系.3．稳定性：负反馈的方法有了，但是怎样界定震荡与不震荡，是否控制过度呢，1932年美国通信工程师H.奈奎斯特发现电子电路中负反馈放大器的稳定性条件，即著名的奈奎斯特稳定判据。
从此有了判断设计的控制系统是否稳定的手段.4.中国人在自动控制领域的贡献《工程控制论》，作者钱学森。
他在闲暇时（因新中国建立，他想回国，美国人就不准其接触核心科学）写出的在工程控制领域具有里程碑式的一本书。
二PID是什么？1．调节器：执行机构好比人手脚,本控制量好比人的眼睛和感知器官，而调节器就是人的大脑，它是一个控制系统的核心。
基本的调节器具有两个输入量：被调量和设定值。
被调量就是反映被调节对象的实际波动的量值.比如水位温度压力等等；设定值顾名思义，是人们设定的值,也就是人们期望被调量需要达到的值。
基本的调节器至少有一个模拟量输出。
大脑根据情况运算之后要发布命令了，它发布一个精确的命令让执行机构去按照它的要求动作。
事实上,为了描述方便，大家习惯上更精简为两个量：输入偏差和输出指令.2.什么是PIDP就是比例，就是输入偏差乘以一个系数；I就是积分，就是对输入偏差进彳丁积分运算；D就是微分，对输入偏差进行微分运算.至于是谁发明的PID控制方法，不得而知，但确实是一个天才.3.日常生活中的PID应用在日常生活中，人们不自觉的会应用到PID控制思想，只是没有上升到理论高度.比方说桌子上放个物体，样子像块金属。
PID整定方法与口诀
3.PID参数整定⑴采样周期T符合工程准则。
（2）K p/K i/K d调试：试凑法（先比例，后积分，再微分）；扩充临界比例度法；扩充响应曲线法一个调节系统，在阶跃干扰作用下，出现既不发散也不衰减的等幅震荡过程，此过程成为等幅振荡过程，如下图所示。
此时PID调节器的比例度为临界比例度6 k,被调参数的工作周期为为临界周期Tk。
O —■■值O -Utsu临界比例度法整定PID参数具体操作如下：1、被控系统稳定后，把PID调节器的积分时间放到最大，微分时间放到零（相当于切除了积分和微分作用,只使用比例作用）。
2、通过外界干扰或使PID调节器设定值作一阶跃变化，观察由此而引起的测量值振荡。
3、从大到小逐步把PID调节器的比例度减小，看测量值振荡的变化是发散的还是衰减的，如是衰减的则应把比例度继续减小；如是发散的则应把比例度放大。
4、连续重复2和3步骤,直至测量值按恒定幅度和周期发生振荡,即持续4-5 次等幅振荡为止。
此时的比例度示值就是临界比例度6 k。
5、从振荡波形图来看，来回振荡1次的时间就是临界周期Tk,即从振荡波的第一个波的顶点到第二个波的顶点的时间。
如果有条件用记录仪,就比较好观察了,即可看振荡波幅值,还可看测量值输出曲线的峰-峰距离,把该测量值除以记录纸的走纸速度，就可计算出临界周期Tk如果是DCS控制或使用无纸记录仪，在趋势记录曲线中可直接得出Tk。
临界比例度法PID参数整定经验公式调节规律调节器参数6、将计算所得的调节器参数输入调节器后再次运行调节系统，观察过程变化情况。
多数情况下系统均能稳定运行状态，如果还未达到理想控制状态，进需要对参数微调即可。
衰减曲线法整定调节器参数通常会按照4:1和10:1两种衰减方式进行，两种方法操作步骤相同，但分别适用于不同工况的调节器参数整定。
纯比例度作用下的自动调节系统，在比例度逐渐减小时，出现4:1衰减振荡过程，此时比例度为4：1衰减比例度6s,两个相邻同向波峰之间的距离为4:1衰减操作周期TS，如下图所示4:1衰减曲线法整定PID参数具体操作如下:1、在闭合的控制系统中，将PID调节器变为纯比例作用，比例度放在较大的数值上。
PID参数整定方法
动态调整PID参数
在实际应用中，系统的特性可能会发生变化，因此需要动态调整PID参数 以适应变化。
可以通过在线调整Kp、Ki和Kd的值来优化系统的性能，例如使用试凑法 或基于性能指标的优化算法。
在调整PID参数时，需要注意不要过度调整，以免对系统造成不良影响。
04
PID参数整定实例
简单控制系统PID参数整定
复杂控制系统PID参数整定
总结词
复杂控制系统通常具有较多的干扰和不确定性，因此PID 参数整定较为困难。
详细描述
在复杂控制系统中，通常采用工程整定法进行PID参数整 定，如Z-N整定法和Cohen-Coon整定法等。这些方法 基于系统的数学模型，通过计算和实验相结合的方式确 定PID参数。此外，现代控制理论中的优化方法也可以用 于复杂控制系统的PID参数整定。
衰减曲线法
总结词
通过观察系统在不同控制作用下的衰减 曲线，确定最佳的PID参数。
VS
详细描述
衰减曲线法是一种基于系统响应的参数整 定方法。通过改变控制作用的大小和方向 ，观察系统的响应，绘制出衰减曲线。然 后，根据衰减曲线的形状和振荡特性，确 定最佳的PID参数。这种方法适用于具有 明显衰减振荡特性的系统。
谢谢观看
其他软件工具
总结词
除了MATLAB/Simulink和LabVIEW之外，还有许多其 他的软件工具可用于PID参数整定，如DCS、PLC编程 软件等。
详细描述
分布式控制系统（DCS）和可编程逻辑控制器（PLC）编 程软件通常也提供了PID控制器设计和参数整定的功能。 这些软件通常针对特定的工业应用场景进行优化，因此 在实际应用中具有较高的实用价值。在进行PID参数整定 时，用户需要根据具体的控制系统和需求选择合适的软 件工具。
PID参数整定方法
PID参数整定方法本文介绍一种PID参数整定方法：趋势读定法。
趋势读定法尽量避开高深的理论和公式，初学者只要了解自动化系统的构成、PID最基本概念和时间比例积分三要素作用的趋势图就可以整定PID参数，趋势读定法对PID参数整定初学者和阅历丰富的PID参数整定高手都有极大的关心，可轻松关心大家完成单回路调整系统、串级调整系统和简单掌握系统的PID参数整定，让掌握系统达到最佳掌握效果。
PID参数整趋势读定法三要素：设定值、被调量、输出。
三个曲线缺一不行。
串级系统参照这个执行。
这个所谓的趋势读定法，其实早就被广阔的自动维护人员所把握，只是有些人的思索还不够深化，方法还不够纯熟。
这里我把它总结起来，大家一起思索。
提前声明；这些物理意义的分析，特别简洁，特别简单把握，但是你必需要把下面一些推导结论的描述弄熟弄透，然后才能够进行参数整定。
在介绍PID参数整定之前，先介绍一下自动调整系统的构成。
1、被调对象也叫被调量，包括压力、温度、水位、流量、浓度、功率、转速、电压、电流、含量、位移、方向、比例等。
电厂常用的是压力、温度、水位、转速、功率。
2、调整器最初是单回路调整器，后来进展到串级调整系统。
现在一般书上把串级调整系统也叫做双回路。
副调（外给定PID调整器）叫做内回路，主调（单回路调整器）叫做外回路，合称双回路。
这种叫法不大合适。
为什么呢？由于当时只考虑到了两个PID串在一起组成一个调整系统，却没有考虑到两个PID不串在一起，却照旧是一个调整系统的状况。
所以给现在的表述造成困难。
当时的标准：两个PID不串在一起，就是两个调整系统。
不肯定的。
比如两个互为备用的系统，掌握的是一个被调量。
有人说是两套系统，不妥。
也有两个串级之间相互切换的，比如两个给水泵互为备用，调整汽包水位。
它们都是掌握一个被调量，应当算做一个调整系统。
更为简单的，电厂的自控人员都知道协调系统。
严格来说，协调包括了两套调整系统：功率回路和汽压回路。
PID调节器的调节过程及其参数的整定方法
摘要锅炉汽包水位是锅炉运行中的一个重要的监控参数，它间接反映了锅炉蒸汽负荷与给水流量之间的平衡关系。
汽包锅炉给水自动控制的任务是使锅炉的给水量适应锅炉的蒸发量，以维持汽包水位在规定的范围内。
由于给水系统的复杂性，现有的火电厂全程给水控制采用传统的PID控制，其精确数学模型难以建立，并且系统具有大滞后、时变性等一系列特点，往往难以满足火电机组复杂工况要求，所以许多大型火电厂对现有的全程给水控制提出了优化方案。
本文首先对控制系统进行时域分析，然后介绍PID调节器的调节过程及其参数的整定方法。
重点分析了锅炉的给水控制系统，针对汽包水位控制对象的动态特性表现为有惯性、无自平衡能力的特点，采用先进的智能控制算法之一的模糊控制对其进行控制，并利用MATLAB分别对常规PID控制和模糊PID 串级控制进行仿真，结果表明采用模糊PID串级控制方法比常规PID控制方法迟延小、超调量小，使得汽包的动态特性得到优化。
关键词：模糊控制；给水控制；PID控制AbstractThe steam drum water level of boil is important monitoring parameter in a boiler movement, it had reflected indirectly the balance relations between the boiler steam load and the discharge of water. In the steam drum boiler for the water automatic control duty to adapt the boiler transpiration rate for the water volume, maintains the steam drum water level in the stipulation scope. As a result of for the water system complexity, the existing thermoelectric power station entire journey for the water control adopt the traditional PID control, its precise mathematical model establishes with difficulty, when the system has the big lag, denatured and so on a series of characteristics, often with difficulty satisfies the thermal power unit complex operating mode request, therefore many large-scale thermoelectric power stations proposed the optimization plan to the existing entire journey for the water control.First this article has analyzed the time domain of control system, then introduces the PID regulator’s adjustment process and the parameter installation method. And has analyzed great emphasis on the boil for the water control system, the steam drum water control object show the inertia, the non-self regulation ability, uses of a fuzzy control to control it, and separately carries on the simulation using MATLAB to the tradition PID control and the fuzzy PID cascade control, With comparing using the fuzzy PID cascade control method obtain result that is delay slightly, over small, enables the steam drum the dynamic characteristic to obtain the optimization.Keywords: Fuzzy control; For the water control; PID control目录引言 (1)第一章控制系统的时域性能分析 (2)1.1 一阶系统的时域响应分析 (2)1.2 二阶系统的时域响应分析 (3)1.3 高阶系统的时域响应分析 (6)第二章PID控制及其调节过程 (9)2.1 比例调节（P调节） (9)2.2 积分调节（I调节） (10)2.3 比例积分调节（PI调节） (11)2.4 比例积分微分调节（PID调节） (13)第三章PID的整定方法 (18)3.1 齐格勒-尼柯尔斯法则 (18)3.2 广义频率法 (20)3.3 工程整定法 (26)第四章锅炉给水控制系统分析 (33)4.1 给水控制的任务 (33)4.2 给水控制对象的动态特性 (33)4.2.1 给水流量扰动下水位的动态特性 (34)4.2.2 蒸汽流量扰动下的水位的动态特性 (35)4.2.3 炉膛热负荷扰动下水位控制对象的动态特性 (36)4.3 给水自动控制系统 (36)4.3.1 单级三冲量给水控制系统 (37)4.3.2 串级三冲量给水控制系统 (41)4.4 给水全程控制系统 (45)4.4.1 全程控制的概念 (45)4.4.2 对给水全程控制系统的要求 (45)4.4.3 单元制锅炉给水全程控制方案 (46)4.5 300MW单元机组给水全程控制系统实例 (48)4.5.1 给水热力系统简介 (48)4.5.2 给水全程控制系统原理 (48)第五章模糊控制理论及系统 (53)5.1 模糊控制理论的发展 (53)5.2 模糊控制系统的原理 (53)5.3 模糊控制器的分类 (55)5.4 模糊控制器的设计 (56)5.4.1 模糊控制器的输入输出变量 (57)5.4.2 模糊控制规则的设计 (57)5.4.3 确立模糊化和非模糊化方法 (58)5.4.4 采样时间的选择 (59)第六章系统仿真 (60)6.1 PID系统仿真 (60)6.2 模糊自适应PID控制系统仿真 (61)6.3 两种控制方法的比较 (64)结论 (65)参考文献 (66)附录 (67)谢辞 (74)引言火电站的热工控制技术水平随着火电机组单机容量的增加和控制仪表的进步而达到崭新的水平。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、设置副调流量系数
包括给水流量系数和蒸汽流量系数。
这两个系数没有固定值。
如果副调的比例作用很弱，这两个系数甚至可以取消不用。
之所以要设置系数，是要提醒读者注意：在调试过程中，切不可先令副调比例作用过强！否则有可能造成系统震荡，最终导致安全事故。
我们可以预设这个系数为0.3左右。
一般来说，蒸汽流量系数和给水流量系数应该大致相等。
稳定工况下，尽量使调节器的输入端为0。
2、设置副调的比例带非常大，积分时间为无穷大，微分为0，即纯比例作用
比例作用的大小因系统而异。
总体方向上，应该先把副调比例作用放很小。
以防止系统或者副调震荡。
3、设置主调的积分时间为0，比例作用比较弱
之所以没有给出比例作用的具体数值，是因为根据不同的系统，不同的DCS，不同的程序，这个值往往变化很大。
一般来说，副调的比例带可以先设为150~600，主调比例带设为100~200。
4、逐渐降低主调比例带
根据观察结果，逐渐增强比例作用，直到系统接近平稳。
或者继续增强比例作用，直到系统接近于等幅震荡，然后把此时的比例带除以0.6，基本上接近于可用了。
但是对于汽包水位系统，最好不要调到等幅震荡，因为这样会使系统处于危险的境地。
5、逐渐增强积分作用
积分作用逐渐增强，能在较短时间（约10分钟）内消除静差即可。
许多人对积分作用特别偏爱，往往给主调的积分作用放得很强。
这种方法不仅没有好处，还会带来危害。
因为在被调量开始强势回调的时候，需要调节器的输出也要快速回调，这样才能使得被调量不会大幅度超调，而这时候如果积分作用很强，积分作用会使得调节器的输出不仅不回调，而且还可能按照原来的趋势继续调节，一直等到被调量和设定值接近相等的时候，才开始回调，这时候已经太晚了，必然造成大幅度的超调。
要记住：主调积分的目的是为了消除静差的。
只要系统没有静差，积分作用就不必要增强。
6、没有必要使用微分作用
微分作用可以超前调节，但是该系统完全没有必要使用。
并且因为水位、流量
信号大多存在着微小的波动，微分作用会将这些波动放大，造成干扰。
7、主调比例带与副调比例带相乘。
减弱主调作用，逐渐增强副调作用
主调比例带与副调比例带相乘的积，固定一个数，大约增强副调多大幅度，就减弱主调多大幅度，乘积基本保持不变。
在修改主、副调参数的时候应该先减弱一个，再增强另一个。
以免系统引起震荡。
8、副调比例作用增强到足够抑制给水流量的扰动为止
这一步骤是最见功夫的，并且也是对参数变化最敏感的。
比例带的设置只要有5%的变化，系统就有可能不稳定。
所以我们在整定副调的比例带的时候，一定要小心，多观察。
9、在负荷大幅度改变时，观察副调的曲线，防止震荡的发生
这个阶段容易被忽视，但是非常重要，一定要注意。
负荷大幅度波动时候，流量最容易引起震荡，此时减弱副调的比例作用，直到不发生震荡为止，然后为了安全，再次稍微减弱副调作用。
在调节副调的同时，还需要注意改变主调的比例作用。
10、注意修改主调的积分作用
在反复修改主、副调比例参数之后，要记得积分作用也需要修改。
如果副调的比例作用减弱，那么积分作用也要相应减弱，因为调节器的输出是比例和积分相权衡的结果。
至此，该系统基本调试结束。
为了防止副调震荡，还可以对副调的反馈系数和前馈系数进行修改，基本同减弱副调比例带的作用相当。
但是在修改系数的时候，一定要把该系统切换为手动运行方式，否则可能对调节器造成较大干扰，甚至危害安全运行！。