PID参数调节
PID参数如何设定调节讲解

PID参数如何设定调节讲解PID(Proportional Integral Derivative)是一种常用的控制算法,广泛应用于自动化系统和过程控制中。
PID控制器根据被控对象的误差信号进行调整,通过调节比例、积分和微分这三个参数,可以有效地控制系统的稳定性和响应速度。
下面将详细讲解如何设置PID参数进行调节。
1. 比例参数(Proportional Gain,P):比例参数决定了输出调节量与误差信号之间的关系。
增大比例参数的值可以加快系统的响应速度,但过大的值会导致系统不稳定和超调。
通常的经验法则是,开始时可以设置一个较小的比例增益,然后逐渐增大直到系统开始出现振荡或超调为止。
根据实际情况,逐步调整比例参数,使系统具有准确的控制。
2. 积分参数(Integral Gain,I):积分参数用于处理系统的静态误差。
当系统的零偏较大或变化较慢时,可以适度增大积分参数,以减小系统的稳态误差。
但过大的积分参数会导致系统不稳定。
可以采用试验法来确定合适的积分参数:首先将比例和微分参数设置为零,然后逐渐增大积分参数直到系统开始超调。
然后逐渐减小积分参数直到系统达到最佳控制性能。
3. 微分参数(Derivative Gain,D):微分参数用于补偿系统的动态误差,主要用于抑制系统响应过程中出现的振荡。
过大或过小的微分参数都会导致系统不稳定。
微分参数的选择需要结合系统响应的快慢来进行调整。
通常情况下,较慢的系统需要较大的微分参数,而较快的系统需要较小的微分参数。
可以通过试验法或经验法来调整微分参数,以便使系统的响应与期望的响应曲线相适应。
4.调节顺序和迭代调节:在调节PID参数时,一般的建议是先从比例参数开始调节,然后再逐步加入积分和微分参数。
调节过程中应根据系统的实际情况进行迭代调节,通过反馈信息和实时数据不断调整参数,使系统的控制性能达到最佳状态。
在迭代调节过程中,可以采用逐步调整法,或者借助自动调节器进行优化。
PID调节参数及方法

PID调节参数及方法PID控制是一种常用的自动控制方法,它可以根据系统的实时反馈信息,即误差信号,来调整控制器的输出信号,从而实现系统的稳定性和性能优化。
PID调节参数是PID控制器中的比例系数、积分系数和微分系数。
调节这些参数可以达到所需的动态性能和稳态精度。
下面将介绍PID调节参数及常用的调节方法。
1.比例系数(Kp):比例系数用来调节控制器输出信号与误差信号的线性关系。
增大比例系数可以加快系统的响应速度,但可能会引起系统的超调和不稳定。
减小比例系数可以提高稳定性,但可能会导致系统的响应速度变慢。
调节比例系数的方法一般有经验法和试探法。
经验法:根据经验将比例系数初值设为1,然后逐渐增大或减小,观察系统的响应情况。
当增大比例系数时,如果系统的超调量明显增加,则应适当减小比例系数;相反,如果系统的超调量过小,则应适当增大比例系数。
反复调节,直到得到满意的响应。
试探法:根据系统的特性进行试探调节。
根据系统的频率响应曲线或步跃响应曲线,选择适当的比例系数初值,然后逐渐增大或减小,观察系统的响应。
如果系统的过冲量大,则应适当减小比例系数;如果系统的响应速度慢,则应适当增大比例系数。
反复试探调节,直到得到满意的响应。
2.积分系数(Ki):积分系数用来补偿系统的静差,增加系统的稳态精度。
增大积分系数可以减小系统的稳态误差,但可能会引起系统的震荡和不稳定。
减小积分系数可以提高稳定性,但可能会导致系统的静差增大。
调节积分系数的方法一般有试探法和校正法。
试探法:将积分系数初值设为0,然后逐渐增大,观察系统的响应。
如果系统的震荡明显增强,则应适当减小积分系数;相反,如果系统的响应速度慢,则应适当增大积分系数。
反复试探调节,直到得到满意的响应。
校正法:根据系统的静态特性进行校正调节。
首先将比例系数设为一个适当的值,然后减小积分系数,直到系统的静差满足要求。
这种方法通常用于对稳态精度要求较高的系统。
3.微分系数(Kd):微分系数用来补偿系统的过冲和速度变化,增加系统的相对稳定性。
PID参数意义与调整

PID参数意义与调整PID控制器(比例-积分-微分控制器)是一种广泛应用于工业控制系统中的常见控制策略。
它通过对系统的误差进行比例、积分和微分处理,来调整控制系统的输出,使系统能够更准确地跟踪预期的参考值。
PID控制器的参数调整对系统性能有重要影响,正确调整PID参数可以提高系统的稳定性、响应速度和鲁棒性。
PID控制器的三个参数分别是比例参数Kp、积分参数Ki和微分参数Kd。
下面将详细介绍这些参数的意义和调整方法。
1.比例参数Kp:比例参数反映了控制器输出与误差之间的关系。
增大Kp的值会增加控制器的灵敏度,使系统更快地对误差做出响应,但过大的Kp值可能会导致系统产生震荡。
因此,较小的Kp值适用于稳定系统,较大的Kp值适用于需要更快响应的系统。
通常,可以通过试探法或经验法来初步确定Kp的合适取值,并根据系统的实际反应进行微调。
2.积分参数Ki:积分参数用于消除稳态误差,即系统达到稳定状态后仍然存在的误差。
增大Ki的值可以增加积分效应,减小稳态误差。
然而,过大的Ki值可能会导致系统产生过冲或震荡。
因此,需要通过试探法或经验法来确定合适的Ki值,并根据系统的实际反应进行微调。
3.微分参数Kd:微分参数用于预测系统追踪误差的变化趋势。
增大Kd的值可以提高控制器对误差变化的敏感性,减小系统响应过程中的超调和震荡。
然而,过大的Kd值可能会导致系统产生噪声响应。
通常,可以通过试探法或经验法来确定合适的Kd值,并根据系统的实际反应进行微调。
1.手动调整法:通过观察系统的实际响应,根据经验和试探法调整PID参数。
首先,将积分和微分参数设置为零,只调整比例参数,使系统达到稳定状态。
然后,逐渐增大积分参数,以减小稳态误差。
最后,逐渐增大微分参数,以提高系统的响应速度和稳定性。
这种方法需要对系统有较深的理解和经验。
2. Ziegler-Nichols方法:该方法是一种经典的自整定方法,适用于线性、稳定和单输入单输出的系统。
PID参数的调整方法

PID参数的调整方法PID控制器是一种广泛应用于工业自动化控制系统中的一种控制算法,通过对控制系统的反馈信号进行分析和调整,来实现对控制系统的稳定控制。
PID参数调整的目的是通过修改PID控制器的三个参数(比例增益P、积分时间Ti、微分时间Td),来达到最优的控制效果。
下面将介绍几种常见的PID参数调整方法。
1.经验法:经验法是一种直接根据经验经验的方法来调整PID参数的调整方法,是初学者常用的方法。
经验法的基本原理是通过系统的试验,根据实际的经验经验来进行参数的调整。
其流程主要包括以下几个步骤:1)选择一个适当的比例增益P,使系统能够快速而准确地响应,但不引起系统的振荡。
2)逐渐增加积分时间Ti,使系统的稳态误差趋于零。
3)逐渐增加微分时间Td,使系统的响应更加平稳。
2. Ziegler-Nichols 调参法:Ziegler-Nichols 调参法是一种基于试验的经验方法,适用于较简单的系统。
其主要思想是通过改变比例增益P、积分时间Ti、微分时间Td的值,找到系统的临界增益和周期,然后根据经验公式计算参数。
具体步骤如下:1)以较小的增量逐步增加比例增益P,使系统产生小幅振荡。
2)记录振荡周期Tosc和振幅Aosc。
3)根据经验公式计算PID参数:P = 0.6KoscTi = 0.5ToscTd = 0.125Tosc3. Chien-Hrones-Reswick 调参法:Chien-Hrones-Reswick 调参法是一种经验法,适用于非线性和阻滞比较大的系统。
该方法主要通过分析系统的特性来进行参数调整。
具体步骤如下:1)选择一个适当的比例增益P,使系统快速而准确地响应。
2)根据系统的阶跃响应曲线,确定时间常数τp(过程时间常数),并计算增益裕度Kr(Kr=τp/T p)。
3)根据Kr的值,选择合适的积分时间Ti和微分时间Td。
4.自整定法:自整定法是一种根据系统的特性自动调整PID参数的方法,适用于不断变化的复杂系统。
PID参数以及PID调节

PID参数以及PID调节PID参数是一种常用的控制器参数,用于控制系统中的反馈环节,以达到期望的输出。
PID调节是对PID参数进行调整,以优化控制系统的性能。
PID(Proportional-Integral-Derivative)是一个由比例项、积分项和微分项组成的数学表达式,用于确定控制系统的输出。
在PID参数中,比例项(P项)用于根据当前偏差的大小调整输出;积分项(I项)用于根据过去偏差的累积值调整输出;微分项(D项)则用于根据当前偏差的变化速度调整输出。
PID参数的值直接影响着控制系统的性能,因此需要进行调节。
PID调节有多种方法和技巧,下面将介绍一些常用的调节方法:1.手动调节法:首先将I项和D项的参数设为零,然后逐步增大P项的数值,直到出现超调现象。
接着逐步减小P项数值,使系统的超调范围逐渐缩小,直至满足要求为止。
最后,逐一增加I项和D项的数值,注意调整的顺序和步骤,直到获得最佳的响应速度和稳定性。
2. Ziegler-Nichols法:这是一种经典的基于实验的PID调节方法。
该方法首先将I项和D项的参数设为零,然后逐步增大P项的数值,直到系统输出开始出现稳定振荡。
通过记录此时的临界增益值Kc和振荡周期Tu,可以使用固定的数学公式计算出P、I和D的参数。
3.自整定法:这是一种基于系统参数辨识的PID调节方法。
该方法通过对于开环与闭环响应的分析,识别出系统的速度常数和时间延迟等参数,从而确定最优的PID参数。
4.基于优化算法的自动调节法:这是一种由计算机自动调整PID参数的方法,常用的有遗传算法、模糊控制算法、粒子群优化算法等。
该方法基于优化算法,通过不断迭代的方式寻找最优的PID参数组合,以达到最佳的控制效果。
总结起来,PID参数的调节是一个复杂的过程,需要结合实际系统的特点和要求,运用不同的调节方法和技巧进行。
通过合理的参数调节,可以优化控制系统的性能,提高系统的稳定性、响应速度和抗干扰能力,从而实现更好的控制效果。
PID参数如何设定调节

PID参数如何设定调节PID(比例-积分-微分)控制器是一种常用的自动控制器,可以根据系统的反馈信号对控制对象进行调节。
PID参数是控制器的核心参数,其调节的准确性和合理性直接影响到控制系统的性能。
一般来说,PID参数的调节可以通过以下几个步骤进行:1.确定控制对象的准确数学模型。
首先,需要通过实际测试或系统分析得到控制对象的传递函数或状态空间模型。
这是确定PID参数调节的基础。
2. 根据控制器的需求和性能指标进行参数初步设定。
在确定控制对象的数学模型后,根据控制器的要求和性能指标,可以初步设定PID参数的取值范围。
通常,可以使用经验公式或者根据控制对象的动态特性进行设定。
比如,可以使用经验法则Ziegler-Nichols法则,它提供了一种经验性的套路,可以根据控制对象的阶数(惯性系数T和时延系数L)设定PID参数的经验公式。
3.利用实验或仿真进行参数调试。
在初步设定PID参数后,需要进行实验或者仿真以观察系统的响应。
可以通过改变PID参数的取值来观察系统的响应,进而评估系统的性能。
在实验或仿真中,可以通过以下几种方法来调节PID参数:-比例项(P项):增大P项的取值可以增强系统的灵敏度,但可能引起系统的震荡或过冲。
减小P项的取值可以减小系统的震荡,但可能导致系统的超调减小。
-积分项(I项):增大I项的取值可以增强系统的静差消除能力,但可能导致系统的震荡或者系统响应时间延长。
减小I项的取值可以减小系统的震荡,但可能导致系统的静差增大。
-微分项(D项):增大D项的取值可以使系统的响应速度更快,但可能导致系统的超调增大或震荡。
减小D项的取值可以减小系统的超调,但可能导致系统的响应速度减慢。
4. 进行反复调试和优化。
在进行实验或仿真后,需要根据观察结果对PID参数进行修正和优化。
如果系统的响应不理想,可以根据经验或者优化算法进行调整。
最常用的算法有Ziegler-Nichols算法、曲线拟合法或者用专业控制软件进行自动优化。
PID参数设置及调节方法

PID参数设置及调节方法1.什么是PID控制器?PID控制器是一种常用的闭环控制器,用于自动调节系统输出以使系统响应达到期望值。
PID控制器由三个部分组成:比例(Proportional),积分(Integral)和微分(Derivative)。
比例部分根据当前误差调整输出,积分部分根据过去误差的累积调整输出,微分部分根据误差的变化率调整输出。
2.PID参数PID控制器的性能取决于三个参数:比例增益(Kp)、积分时间(Ti)和微分时间(Td)。
PID参数越合理,系统响应越快、稳定。
3.PID参数设置方法设置PID参数的一般方法包括试验法、Ziegler-Nichols法和频率响应法等。
(1)试验法:通过对系统进行试验,手动调节PID参数,观察系统响应并调整参数至效果最佳。
试验法简单有效,但需要经验和时间。
(2) Ziegler-Nichols法:通过观察系统的临界响应,确定合适的PID参数。
Ziegler-Nichols法中共有三种方法:经验法、连续模型法和离散模型法。
这些方法根据系统的临界增益(Ku)和临界周期(Tu)计算PID参数。
经验法适用于简单的系统,连续模型法适用于具有较强非线性的系统,离散模型法适用于数字控制系统。
(3)频率响应法:通过对系统进行频率响应测试,根据系统的频率特性确定PID参数。
频率响应法需要用到系统的传递函数,适用于线性、时不变的系统。
4.PID参数调节方法当得到了初步的PID参数后,还需要进行参数调节才能达到期望的控制效果。
(1)手动调参法:根据系统的响应特性,手工调整PID参数。
首先将积分和微分增益设置为零,仅调整比例增益。
根据系统的超调量和调整时间,逐渐增加积分和微分增益,直到系统响应满足要求为止。
(2)自动调参法:利用自适应算法或优化算法自动调整PID参数。
自适应算法根据系统响应实时调整PID参数,如基于模型参考自适应控制(MRAC)算法。
优化算法通过目标函数最小化或优化算法最佳PID参数。
PID参数的调整方法

对PID控制,PV的动向与MV的动向有密切关系。作为控制的考虑方向,如果MV能按理想状态进行动 作,PV也将追踪MV的变化,从而再现理想的PV控制结果。同时监测PV及MV的动向进行PID调整相比于 仅仅监测PV的动向进行PID调整,会更容易判断怎样来调整PID值。
下面的控制状态图是把PV与MV在同一趋势上表示。坐标右纵轴是PV值,左纵轴是MV值,横轴是时间。 ⑴ 仅P控制的趋势图比较:
PID参数的调整方法
对于PID控制的场合,如果PID参数不确定需要采用自己编写程序或人工方式调整,可以按照下面的步骤进行:
1. 启动装置,观察装置运行情况,按下表逐步调整(表中数据为举例):
调整顺序
1
2
3
比例带 P 积分时间 I 微分时间 D
(宽)20% (弱作用)200秒 (强作用) 40秒
(中)10% (中度作用)100秒 (中度作用) 20秒
2. 装置启动后根据PV(测量值,即控制对象实际值)调整参数的方法:
⑴ 超程大(超调、过冲大):见左图。 方法:先把P值调小(比例带变窄)
超程大
如果还产生超程,请把 *值调小(积分作用变强)
设定值
时间
同时按照 D=*÷(4~6)的公示改变微分时间
⑵ 起动时间过长(达到设定值太慢):见左图。 方法:把P值调小(比例带变窄) 把 *值调小(积分作用变强)
结果:起动时间长
分
值
MV
PV MV
积分值大、微分值大 结果:起动时间长
小
PV
︵
强
作
MV
用
嗼
积分值小、微分值小 结果:积分太强,微分动作 较弱,起动时产生超程。
小(弱作用)
PV
PID调节参数及方法

PID调节参数及方法PID(比例-积分-微分)调节是一种常用的自动控制器设计方法,广泛应用于各种控制系统中。
其基本原理是根据控制对象的反馈信号来计算出输出信号,从而使控制对象的输出尽可能接近设定值。
PID控制器的参数包括比例系数Kp、积分时间Ti和微分时间Td。
下面将分别介绍这些参数的调节方法以及应用案例。
1.比例系数Kp的调节方法:比例系数Kp用于调节控制器对误差的响应速度。
Kp越大,控制器对误差的响应越快,但也容易导致系统的超调和震荡。
调节Kp时可以采用试控制法,逐渐增大Kp并观察系统的响应情况,直到系统出现超调或不稳定为止,然后适当减小Kp的值。
2.积分时间Ti的调节方法:积分时间Ti用于调节控制器对系统稳态误差的补偿能力。
增大Ti可以减小系统的稳态误差,但也容易导致系统的超调和震荡。
调节Ti时可以采用试控制法,逐渐增大Ti并观察系统的响应情况,直到系统出现超调或不稳定为止,然后适当减小Ti的值。
3.微分时间Td的调节方法:微分时间Td用于调节控制器对系统的动态响应速度。
增大Td可以提高系统的快速响应能力,但也容易导致系统的超调和震荡。
调节Td时可以采用试控制法,逐渐增大Td并观察系统的响应情况,直到系统出现超调或不稳定为止,然后适当减小Td的值。
同时,还有一些常用的PID调节方法:- Ziegler-Nichols 法:通过实验步骤进行参数调节,包括确定比例放大倍数Ku、临界周期Tu和临界增益Kc,然后根据不同的控制对象类型选择合适的参数调整方法。
- Chien-Hrones-Reswick(CHR)法:通过建立传递函数模型,根据系统的特性分析参数调节方法,适用于非线性和时变系统。
-直接数值调整法:根据经验公式直接对参数进行调整,例如根据系统的响应时间、超调量等指标进行调整。
下面是一个PID调节的应用案例:假设有一个温度控制系统,通过调节加热器的功率来控制目标温度。
系统的传递函数为:G(s)=K/(Ts+1)根据实验数据,目标温度为100°C,实际温度为87°C,采样时间为0.1秒。
PID控制器的原理与参数调节

PID控制器的原理与参数调节PID控制器(Proportional-Integral-Derivative Controller)是一种常用的自动控制算法。
本文将介绍PID控制器的原理,并探讨其参数调节方法。
一、PID控制器原理PID控制器是基于反馈原理的控制算法,通过不断测量目标系统的状态,并根据实际误差来调节输出控制信号,以使系统的输出尽可能接近期望值。
PID控制器由三个参数组成:比例增益Kp、积分时间Ti和微分时间Td。
它们分别对应于控制器的三部分:比例部分、积分部分和微分部分。
1. 比例部分(Proportional)比例控制部分根据系统当前的误差进行调节。
比例增益Kp越大,系统的响应速度越快,但过大的增益可能导致系统产生超调或振荡的现象。
2. 积分部分(Integral)积分控制部分根据系统历史误差的累积值进行调节。
积分时间常数Ti越大,系统越稳定,但过大的积分时间可能导致系统对误差的响应过慢。
3. 微分部分(Derivative)微分控制部分根据当前误差的变化率进行调节。
微分时间常数Td 越大,系统对误差的变化越敏感,但过大的微分时间可能导致系统产生过冲。
综上所述,PID控制器的输出可以表示为:C(t) = Kp * e(t) + Ki * ∫e(t)dt + Kd * de(t)/dt其中,C(t)为控制器的输出,e(t)为系统当前误差,Kp、Ki、Kd为控制器的参数。
二、PID控制器的参数调节PID控制器的参数调节是为了优化系统的控制性能,通常可以通过试验、实验和理论分析等方法得出最佳参数。
常用的参数调节方法包括以下几种:1. 手动调节法手动调节法是最直观和简单的方法。
通过观察系统的响应曲线,逐步调节比例增益Kp、积分时间Ti和微分时间Td,使系统的超调量、响应速度和稳定性达到最佳状态。
但这种方法需要经验和耐心,并且耗费时间。
2. Ziegler-Nichols方法Ziegler-Nichols方法是一种经验性的整定方法,通过系统的开环响应曲线来确定参数。
PID参数说明及调整

PID参数说明及调整PID是一种常用的反馈控制算法,用于调节系统的输出以实现所期望的目标。
PID算法根据当前的误差值、误差的积分和误差的变化率来调整控制量,从而使得系统输出更加稳定和准确。
PID算法包括三个参数:比例增益(Proportional Gain,P)、积分时间常数(Integral Time Constant,I)和微分时间常数(Derivative Time Constant,D)。
下面详细介绍PID参数的含义和调整方法。
比例增益(P)是PID算法中最基本的参数,它用于调整系统对误差的响应速度。
比例增益参数决定了控制量与误差之间的线性关系,它的值越大,系统对误差的响应越快,但也容易导致系统产生振荡和不稳定的情况。
比例增益参数的调整一般遵循以下原则:-如果比例增益参数过大,系统将产生过度振荡和不稳定的现象,此时应该降低比例增益的值。
-如果比例增益参数过小,系统反应迟缓,难以快速收敛到期望值,此时应该增加比例增益的值。
-比例增益的调整也需要考虑系统的动态范围,不同的系统可能需要不同范围的比例增益。
积分时间常数(I)用于对误差的积分项进行调整,它用于解决系统存在的稳态误差问题。
积分时间常数参数的值越大,系统对误差的积分效果越好,但也容易导致系统的超调和振荡。
对于稳态误差较大的系统,可以适当增加积分时间常数的值;如果系统已经接近稳态,可以适当减小积分时间常数的值。
微分时间常数(D)用于对误差的变化率进行调整,它可以帮助系统更快地收敛到期望值。
微分时间常数参数的值越大,系统对误差变化率的响应越快,但也容易导致系统产生振荡和不稳定的情况。
对于系统存在较大的误差变化率或快速变化的干扰的情况,可以适当增加微分时间常数的值。
调整PID参数的方法有多种,可以通过试错法、经验法或基于数学模型的方法进行。
- Ziegler-Nichols方法:通过系统响应曲线的形态特征,选择适当的PID参数值。
该方法适用于对系统稳定性和快速相应要求较高的情况。
PID参数调节方法

PID参数调节方法PID控制器是控制工业过程的一种常用控制器,它通过测量系统的偏差、对偏差进行比例、积分和微分处理,实现对系统的控制。
PID控制器的参数调节是一个关键的问题,合适的参数调节可以使系统具有良好的稳定性和快速的响应。
一、参数的选择:1.比例参数Kp:比例参数决定控制器根据偏差大小对输出进行调整的幅度,Kp越大,输出响应越敏感,但可能引起系统的振荡和不稳定。
可以通过试错法或经验法调节Kp的大小,观察系统响应的变化。
2.积分时间Ti:积分时间决定控制器对累积偏差的调整速度,Ti越大,控制器对偏差的积累越慢。
可以通过试错法或经验法调节Ti的大小,观察系统响应的变化。
3.微分时间Td:微分时间决定控制器根据偏差变化率进行调整的幅度,Td越大,控制器对偏差变化率的敏感性越高。
可以通过试错法或经验法调节Td的大小,观察系统响应的变化。
二、经验法调节:1. Ziegler-Nichols方法:该方法通过试错法来调节PID参数。
首先将积分时间Ti和微分时间Td设为零,逐渐增大比例参数Kp,观察输出响应的变化。
当输出开始出现振荡时,记录此时的Kp值,记为Kpu。
然后将Kp调整到一半的值,再测量此时的周期Tu。
根据Tu和Kpu的值,可以得到PID参数的初值。
调整其中一参数时,其他参数保持不变。
2. Tyreus-Luyben方法:该方法也是通过试错法调节PID参数。
首先将比例参数Kp设为零,逐渐增大积分时间Ti,观察输出响应的变化。
当输出开始出现振荡时,记录此时的Ti值,记为Tiu。
然后将Ti调整到一半的值,再测量此时的周期Tu。
根据Tu和Tiu的值,可以得到PID参数的初值。
调整其中一参数时,其他参数保持不变。
三、自整定方法:1. Chien-Hrones-Reswick方法:该方法需要对被控对象进行一次阶跃响应的测试。
根据阶跃响应曲线的形状,可以计算出PID参数的初值。
根据系统的动态特性,选择合适的修正系数进行参数的微调。
pid调节参数设置口诀详解

pid调节参数设置口诀详解
PID调节是控制系统中常用的一种控制方法。
在实际应用中,PID 调节需要设置不同的参数,才能达到最优的控制效果。
下面给大家介绍一下PID调节参数设置的口诀,希望能对大家有所帮助。
一、比例(P)参数设置
1. 比例参数越大,响应越快,但容易产生超调。
2. 比例参数越小,响应越慢,但不容易产生超调。
3. 一般情况下,比例参数初始值取50。
二、积分(I)参数设置
1. 积分参数越大,响应越慢,但容易消除稳态误差。
2. 积分参数越小,响应越快,但容易产生超调和震荡。
3. 一般情况下,积分参数初始值取0.1。
三、微分(D)参数设置
1. 微分参数越大,响应越快,但容易产生震荡。
2. 微分参数越小,响应越慢,但不容易产生震荡。
3. 一般情况下,微分参数初始值取0。
四、总结
1. 初始参数设置可以根据经验值进行设置。
2. 在实际应用中,需要根据实际情况进行参数调整。
3. 调节过程中需要注意及时记录参数变化和系统响应情况,以便进行调节。
以上就是PID调节参数设置口诀的详细介绍,希望对大家有所帮
助。
在实际应用中,需要不断地通过试验和调整,找到最优的PID调节参数组合,以达到控制系统的最佳效果。
PID参数的如何设定调节

PID参数的如何设定调节PID控制器的参数设置是实现系统控制效果的关键。
正确地调整PID参数可以使系统具有良好的稳定性、响应速度和鲁棒性。
以下是几种常用的PID参数调节方法。
一、经验法1.调整比例系数Kp:首先将积分和微分时间设为零,调整Kp,增加其数值直至系统出现振荡;然后再进行小幅度调整,减小Kp,使系统稳定。
2.调整积分时间Ti:增大Ti有助于减小静态误差,但也会增加系统的响应时间和超调量;减小Ti会使系统的响应速度加快,但可能导致超调量增大。
可以根据实际需求进行调整。
3.调整微分时间Td:增大Td有助于提高系统的稳定性和抗干扰能力,但可能导致系统响应速度变慢;减小Td会使系统的响应速度加快,但可能导致稳定性下降。
可以根据实际需求进行调整。
二、Ziegler-Nichols法Ziegler-Nichols法是一种基于试探法的PID参数调节方法,主要包括以下步骤:1.调整比例系数Kp:将积分和微分时间设为零,逐渐增大Kp直至系统出现持续的震荡。
记录此时的Kp值为Ku。
2.根据Ku计算临界增益Kc:将Ku乘以0.6得到Kc。
3.根据Kc设置PID参数:将积分时间Ti设为临界周期Tu,将微分时间Td设为临界周期的1/8,比例时间Tc设为0。
即Ti=Tu,Td=Tu/8,Tc=0。
三、Chien-Hrones-Reswick法Chien-Hrones-Reswick法是基于负载响应的PID参数调节方法,适用于具有临界阻尼特性的系统。
1.通过软启动法确定系统的负载响应特性。
2.根据负载响应特性的时间常数和时间延迟来计算PID参数。
四、模糊方法模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法,通过利用模糊集合和模糊推理来实现PID参数的自适应调节。
1.设计模糊化和模糊规则:将PID参数和系统输入、输出进行模糊化,然后设计一组模糊规则。
2.前向推理:根据当前的系统输入、输出和模糊规则,计算出PID参数的变化量。
3.反向推理:将计算的PID参数的变化量通过反模糊化得到具体的PID参数的值。
PID参数如何设定调节

PID参数如何设定调节PID控制器是一种广泛应用于工业控制领域的控制算法,它是基于比例、积分和微分三个参数的调节。
PID参数的设定需要根据具体的控制对象和控制要求进行调整,下面将对PID参数的调节方法进行详细介绍。
首先,需要明确的是,PID参数的调节是一个经验性的过程,既需要理论知识的指导,也需要实际操作经验的积累。
不同的控制对象和控制要求会导致不同的PID参数设定方法,因此需要进行一定的试验和实践来找到合适的参数。
一般来说,PID参数的设定可以分为以下几个步骤:1.初始参数设定:首先需要根据对控制对象的了解和经验设定一组初值参数。
通常可以将比例参数设为一个较大的值,积分参数设为0,微分参数也设为0。
2.激励信号设计:为了更好地了解控制对象的响应特性,需要设计一种能够激励控制对象的输入信号。
可以使用阶跃信号、脉冲信号或者正弦信号等。
3.检测响应曲线:应用激励信号来控制对象,并记录输出响应曲线。
通过观察曲线的特征,可以初步判断出参数是否合适。
如果出现超调、稳态误差等问题,说明参数需要调整。
4.比例参数设定:根据曲线的超调程度来设定比例参数。
如果超调较大,可以适当降低比例参数;如果没有超调,可以适当增加比例参数。
通常来说,比例参数越大,控制器对于误差的调节能力就越强,但也会引发超调和震荡。
5.积分参数设定:根据曲线的稳态误差来设定积分参数。
如果稳态误差较大,可以增加积分参数;如果稳态误差很小,可以适当降低积分参数。
积分参数的作用是累积误差,可以弥补比例控制无法消除的稳态误差。
6.微分参数设定:根据曲线的震荡特性来设定微分参数。
如果曲线存在震荡,可以增加微分参数来抑制震荡;如果没有震荡,可以适当降低微分参数。
微分参数的作用是在误差发生变化时产生更快的响应。
7.参数整定:在以上步骤的基础上,根据实际控制效果进行参数的微调。
可以通过多次实验和调整来找到最佳参数组合,使得控制系统的稳定性、鲁棒性和动态响应都能得到满足。
PID参数设置及调节方法

PID参数设置及调节方法PID控制器是一种通过对被控对象的测量值与参考值进行比较,并根据误差值来调整控制器输出的方法。
PID参数的设置和调节是PID控制的关键部分,合理的参数设置可以使系统稳定性和响应速度达到最佳状态。
本文将详细介绍PID参数的设置方法以及常用的调节方法。
一、PID参数设置方法:1.经验法:通过实际系统控制经验来设置PID参数。
a.暂时忽略I和D项,先将P参数设为一个较小的值进行试控,观察系统的响应情况。
b.根据实际系统的特性,逐渐增大P参数,直至系统开始发散或产生剧烈振荡,这时就找到了P参数的临界值。
c.根据实际系统的稳态误差,调整I参数,使系统能够快速消除稳态误差。
d.根据系统的动态响应情况,调整D参数,使系统的超调量和响应速度达到最优。
2. Ziegler-Nichols方法:利用开环实验数据来设置PID参数。
a.将系统工作在开环状态下,即没有反馈控制。
b.逐步增大控制器的P参数,直至系统开始发散或产生剧烈振荡,记下此时的P临界值Ku。
c.通过实验得到的P临界值Ku,可以根据以下公式得到PID参数:-P参数:Kp=0.6*Ku-I参数:Ti=0.5*Tu-D参数:Td=0.125*Tu其中,Tu为系统开始发散或产生剧烈振荡时的周期。
3. Cohen-Coon方法:利用闭环实验数据来设置PID参数。
a.在系统工作在闭环状态下,进行阶跃响应实验。
b.根据实验得到的曲线,计算响应曲线的时间常数T和该时间常数对应的增益K。
c.根据以下公式计算PID参数:-P参数:Kp=0.5*(K/T)-I参数:Ti=0.5*T-D参数:Td=0.125*T二、PID参数调节方法:1.手动调节法:通过观察系统响应曲线和实际系统需求来手动调整PID参数。
a.调整P参数:增大比例系数可以加快系统的响应速度,但可能会引起系统的振荡;减小比例系数可以减小系统的超调和振荡,但可能会导致响应速度过慢。
b.调整I参数:增大积分系数可以消除系统的稳态误差,但可能会使系统响应速度变慢或产生振荡;减小积分系数可以减小系统的超调和振荡,但可能会引起稳态误差。
⑴简要描述pid参数的调解方法

简要描述PID参数的调解方法
PID参数的调节方法主要有以下三种:
1. 手动调节方法:这是最简单直接的方法,通过观察系统的响应并根据经验和直觉进行调节。
首先将P、I、D三个参数设为较小的初值,然后逐步增大或减小这些参数,直到系统的响应达到理想状态为止。
2. 经验公式法:这是一种基于经验公式的参数调节方法。
根据系统的类型(如一阶、二阶等),选择相应的经验公式来计算参数的初值。
然后根据实际响应情况进行微调,直到系统的响应满足要求。
3. 自适应控制方法:这是一种自动调参的方法,通过系统自身的运行状态来调节参数。
具体的算法有模型参考自适应控制、自适应模糊控制等。
这些方法通过在线估计系统的动态模型参数,并根据估计结果来调节PID参数,使系统的响应尽量接近期望值。
需要注意的是,PID参数的调节是一个迭代过程,需要不断地试验和调整,直到获得系统的最优控制效果。
此外,不同的系统和应用场景可能需要采用不同的调参方法和策略。
PID参数调节

1 SC3
&
⎛ ⎜ ⎝
1 SC2
+
R2
⎞ ⎟ ⎠
R1
&
1 SC1
( ) ( ) 整理得:
Vo
=
1+
R1C1S R1
S
1+ R2C2S C2 + C3 + R2C2C3S
Vr −Vf + Vr
误差放大部分为:
G
=
C1
⎛ ⎜ ⎝
S
+
1 R1C1
⎞⎛ ⎟⎜S ⎠⎝
+
1 R2C2
⎞ ⎟ ⎠
C3
S
⎛ ⎜ ⎝
S
2TD
⎟ ⎠
+
N TD
⎞ ⎟ ⎠
其中极点为 0 和 − N ,零点为双重零点: − 1 。
TD
2TD
对于未知的控制环路参数,很难调节系统特性,一般我们都是逐步改进比例、
积分、微分环节来凑控制参数,遇上复杂系统很难调节。下面使用扩充临界比例
度法整定控制参数。首先,去掉控制器的积分、微分环节,只用比例环节调节误
整定参数取TI=4TD,将上式化为零、极点形式为:
GPID
=
KP
(1 +
N
⎡ ⎢
S
2
)
⎢ ⎢
⎢
⎢⎣
+
4 4TD
N +1
(N +
1)
S
+
S
⎛ ⎜ ⎝
S
+
N TD
(1 +
⎞ ⎟ ⎠
N
N ) 4TD2
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥⎦
- 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)。
南京航空航天大学
学生姓名:__芮俊俊_ ___
班级学号:__SZ1605061______
学科名称:_航空发动机控制与测试
所在学院:___机电学院______
2017年3月27日
一、题目及要求:
列举适用于航空发动机控制律参数设计方法(至少列举一种),以
)7949.0)(31.16()
4435.0(0047.0)(+++=s s s s G
为被控对象,设计一组PID 控制参数,使上升时间不大于1s ,超调量不大于2%,幅值裕量不小于9dB ,相位裕量不小于60︒,要求提供可以反馈稳定裕量的BODE 图(截图)及闭环仿真的SIMULINK 模型(截图),以及阶跃响应仿真曲线(表明上身时间及超调量)。
二、解题步骤及内容
1、航空发动机控制率参数设计方法
1)、全包线鲁棒变增益LPV 控制率设计
2)、双余度控制率设计方法
3)非线性反演控制率设计方法
2、建模并设计一组PID 参数,达到题目所述的响应要求
1)Simulink 建模
打开Simulink,将各模块添加到model 文件中,连接各模块组成闭环控制系统如下图(1)。
图(1) Simulink 模型
图中PID模块为Simulink自带的模块,本人使用的是matlab2011a版本,其中自带的PID模块默认为连续型的,无需更改类型。
2)设计PID参数。
模型建立后,双击PID模块,进入如下图(2)页面,
图(2)PID控制器参数调节界面
更改P、I、D三个参数的值即可调节PID,按照所给的控制要求,不断调整PID 参数。
在调整的过程中,每个参数的变化对响应的影响如下表(1)
一边调整,一边观察各项指标是否满足控制要求,各项指标如下表(2):
表(2)各项性能指标
由于系被控对象为O型系统,其相频特性ψ(ω)>-180︒,并且无限接近-180︒,故其幅值裕量肯定满足要求,即大于9dB。
调整过程中发现,很难达到设定的控制指标,但由于Simulink中的PID模块自带自动优化调整功能,故尝试应用此功能。
点击Tune进入优化调控页面如下图(3)
图(3)PID优化调整界面
点击Show parameters,如图(3)在图的右侧显示PID参数以及各项性能指标,优化调整时,各项参数及性能指标都在持续变化,当达到符合题意的性能指标时,停止调整,点击应用。
在model文件中点击菜单项中的tools->Control Design->Line Anaylsis,打开了图(4)
图(4)图形生成界面
选择要生成图形。
即可生成BODE图,和阶跃响应图。
如图(5),图(6)。
图(5)阶跃响应图
图(6)bode图
三、结论
通过设计,PID三项参数分别为P=1079,I=40387,D=-68。
此时各项要求的性能指标
都能满足,如下表(2)。