PID正作用和反作用的明确解释

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PID调节

PID调节

PID调节你要分清用的是什么系统1.在你所用的系统里,P是纯比例,还是比例度,比如ITCC系统,P是比例度,如果P有值而I为0 的话,阀是不会自动动作的,而如果P为比例,那么只要比例有值阀就可以动作了.中文词条名:比例度英文词条名: proportional band又称比例带。

是调节器放大倍数KP的倒数。

是调节器的一个重要参数。

实质上是表示调节阀开度的百分比与被调量偏差变化的百分比的比值。

若比例度古Δ=50%,调节器放大倍数KP为2,即为被调量产生50%的偏差时,调节阀能从全开到全关(或全关到全开)满量程变化。

加大比例度能提高系统稳定性,但静态偏差要增加;反之,能提高系统的精度,但调节过程的振荡程度要增加。

现在的控制系统都选择p为比例度,不是比例系数2.比例是越大作用越强,而比例度是越大作用越弱(百事公司温控器的P都是比例度),一般温控器P都是比例度,所以概念要搞清,3.ITCC系统当防喘振点超过防喘振线时原来的比例度作用会变成纯的比例作用.所以建议你最好把概念和控制理念结合到一起,至于D是克服之后的,温度液位调节阀设定参数时一般需要加微分.PID中的正反作用是针对:“现场值的变化趋势”与“PID控制输出值变化趋势”之间的关系。

例一:用PID调节器控制恒温炉的炉温。

这是一个典型的反作用调节。

如果炉温下降(现场值下降趋势),我们PID控制输出要增加输出量,来增加功率。

是增加的趋势。

两个趋势相反。

所以,是反作用。

例二:用PID调节器来控制冰库的温度,如果冰库的温度在上升,我们PID调节的输出也要增加,增加制冷的功率。

两个趋势是相同的。

这就是正作用。

我的理解:P 实际值和设定值有偏差时,根据偏差的大小调节阀门的开度大小,偏差大调节的大,偏差小调节的小。

这是随动。

当偏差很小时,P控制的输出就很小,系统要么存在一个稳定的小偏差,要么就来回震荡。

I 实际值和设定值的偏差很小时,在一定时间内计算出小偏差的累积量,然后输出,这就是积分。

PID功能详解

PID功能详解

PID功能详解一、PID控制简介PID( Proportional Integral Derivative)控制是最早发展起来的控制策略之一,由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高,被广泛应用于工业过程控制,尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统。

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,它实际上是一种算法。

PID控制器问世至今已有近70年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。

当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或得不到精确的数学模型时,控制理论的其它技术难以采用时,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用PID控制技术最为方便。

即当我们不完全了解一个系统和被控对象,或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用PID 控制技术。

PID控制,实际中也有PI和PD控制。

PID控制器就是根据系统的误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。

从信号变换的角度而言,超前校正、滞后校正、滞后一超前校正可以总结为比例、积分、微分三种运算及其组合。

PID调节器的适用范围:PID调节控制是一个传统控制方法,它适用于温度、压力、流量、液位等几乎所有现场,不同的现场,仅仅是PID参数应设置不同,只要参数设置得当均可以达到很好的效果。

均可以达到0.1%,甚至更高的控制要求。

PID控制的不足1.在实际工业生产过程往往具有非线性、时变不确定,难以建立精确的数学模型,常规的PID控制器不能达到理想的控制效果;2.在实际生产现场中,由于受到参数整定方法烦杂的困扰,常规PID控制器参数往往整定不良、效果欠佳,对运行工况的适应能力很差。

二、PID控制器各校正环节任何闭环控制系统的首要任务是要稳(稳定)、快(快速)、准(准确)的响应命令。

PID调整的主要工作就是如何实现这一任务。

增大比例系数P将加快系统的响应,它的作用于输出值较快,但不能很好稳定在一个理想的数值,不良的结果是虽较能有效的克服扰动的影响,但有余差出现,过大的比例系数会使系统有比较大的超调,并产生振荡,使稳定性变坏。

PID参数调节设定常用口诀

PID参数调节设定常用口诀

PID参数调节设定常用口诀来源:作者:时间:2008-07-27 标签:PID参数调节设定口诀PID控制简介:PID就是比例微积分调节,具体你可以参照自动控制课程里有详细介绍!正作用与反作用在温控里就是当正作用时是加热,反作用是制冷控制。

目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。

同时,控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。

智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。

自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。

一个控控制系统包括控制器﹑传感器﹑变送器﹑执行机构﹑输入输出接口。

控制器的输出经过输出接口﹑执行机构﹐加到被控系统上﹔控制系统的被控量﹐经过传感器﹐变送器﹐通过输入接口送到控制器。

不同的控制系统﹐其传感器﹑变送器﹑执行机构是不一样的。

比如压力控制系统要采用压力传感器。

电加热控制系统的传感器是温度传感器。

目前,PID控制及其控制器或智能PID控制器(仪表)已经很多,产品已在工程实际中得到了广泛的应用,有各种各样的PID控制器产品,各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器(intelligent regulator),其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。

有利用PID控制实现的压力、温度、流量、液位控制器,能实现PID控制功能的可编程控制器(PLC),还有可实现PID控制的PC系统等等。

可编程控制器(PLC)是利用其闭环控制模块来实现PID控制,而可编程控制器(PLC)可以直接与ControlNet相连,如Rockwell的PLC-5等。

还有可以实现PID 控制功能的控制器,如Rockwell 的Logix产品系列,它可以直接与ControlNet相连,利用网络来实现其远程控制功能。

1、闭环控制系统闭环控制系统(closed-loop control system)的特点是系统被控对象的输出(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。

PID功能详解

PID功能详解

PID功能详解一、PID控制简介PID( Proportional Integral Derivative)控制是最早发展起来的控制策略之一,由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高,被广泛应用于工业过程控制,尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统。

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,它实际上是一种算法。

PID控制器问世至今已有近 70年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。

当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或得不到精确的数学模型时,控制理论的其它技术难以采用时,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用PID控制技术最为方便。

即当我们不完全了解一个系统和被控对象,或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用PID控制技术。

PID控制,实际中也有PI和PD控制。

PID控制器就是根据系统的误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。

从信号变换的角度而言,超前校正、滞后校正、滞后-超前校正可以总结为比例、积分、微分三种运算及其组合。

PID调节器的适用范围:PID调节控制是一个传统控制方法,它适用于温度、压力、流量、液位等几乎所有现场,不同的现场,仅仅是PID参数应设置不同,只要参数设置得当均可以达到很好的效果。

均可以达到0.1%,甚至更高的控制要求。

PID控制的不足1. 在实际工业生产过程往往具有非线性、时变不确定,难以建立精确的数学模型,常规的PID控制器不能达到理想的控制效果;2. 在实际生产现场中,由于受到参数整定方法烦杂的困扰,常规PID控制器参数往往整定不良、效果欠佳,对运行工况的适应能力很差。

二、PID控制器各校正环节任何闭环控制系统的首要任务是要稳(稳定)、快(快速)、准(准确)的响应命令。

PID调整的主要工作就是如何实现这一任务。

增大比例系数P 将加快系统的响应,它的作用于输出值较快,但不能很好稳定在一个理想的数值,不良的结果是虽较能有效的克服扰动的影响,但有余差出现,过大的比例系数会使系统有比较大的超调,并产生振荡,使稳定性变坏。

PID控制原理解读

PID控制原理解读

PID控制原理解读比例(Proportional)控制是指输出与误差之间成比例的关系。

误差是指实际值与期望值之间的差异。

比例参数(Kp)用于调整比例控制的影响程度。

当误差增大时,输出也会相应增大,从而减小误差。

然而,仅仅使用比例控制可能导致系统的超调和震荡,因为它没有记忆效应。

积分(Integral)控制是指输出与误差的时间积分之间的关系。

积分参数(Ki)用于调整积分控制的影响程度。

积分控制可用来消除系统中的稳态误差,即一直存在的系统误差。

积分控制有记忆效应,可以积累误差并逐渐减小误差。

但是,过大的积分参数可能导致系统的超调和不稳定性。

微分(Derivative)控制是指输出与误差的变化率之间的关系。

微分参数(Kd)用于调整微分控制的影响程度。

微分控制可用来抑制系统的过冲和稳定系统的响应速度。

通过反馈误差的变化率,可以预测系统的未来状态并作出相应的调整。

然而,仅仅使用微分控制可能对噪声非常敏感,因此需要合适的滤波器进行稳定。

Output = Kp * Error + Ki * Integral(Error) + Kd *Derivative(Error)其中,Error表示误差,Integral(Error)表示误差的积分,Derivative(Error)表示误差的微分。

Kp、Ki和Kd分别为比例、积分和微分参数。

PID控制通过对比实际输出和期望输出的误差,根据误差的大小和变化率,调整控制器的输出。

当误差较大时,比例控制起主要作用,控制器输出增大并减小误差。

当误差逐渐减小且稳定在一个较小范围时,积分控制逐渐积累误差并稳定输出。

当误差变化较快时,微分控制预测未来的输出变化并作出相应调整。

然而,PID控制也存在一些局限性。

首先,需要合适的参数调整,不同的系统和应用可能需要不同的参数设置。

其次,PID控制是一种线性控制方法,对于非线性系统可能存在一定的适用范围限制。

最后,PID控制依赖于系统的数学模型,当系统模型不准确时,控制效果可能不理想。

PID调节问题

PID调节问题

PID调节问题
所有PID调节均为负反馈,调节系统分正作用或反作用调节,PV增大,输出增大为正作用;输出减小为反作用.你的系统为反作用调节.P为比例带不能为负.你可以调用FB41模块实现你的系统.将输出格式化;LMN_FAC输出系数为-1,LMN-OF
用;控制输入4--20MA对应100%--0为反作用;因此判断一个PID 调节系统时(以上述为例);假如管网反馈压力PV增大,SP-PV就减小,如果PID系统为反作用,那么PID输出增大,如果调节阀为正作用,则调节阀向打开的方向移动,根据工艺,管网反馈压力PV会减小.这样整个系统构成闭环负反馈调节.根据你的已知条件,你的PID系统必须为反作用,为了实现反作用调节,需更改输出格式化.。

PID回路的正作用反作用与阀门类型的关系

PID回路的正作用反作用与阀门类型的关系

PID回路的正作用/反作用与阀门类型的关系PID的正/反作用指的是PID的输出与反馈之间的关系,在开环状态下,增加PID输出导致反馈增加,减少PID输出导致反馈减小的是正作用;相反增加PID输出导致反馈减小,减少PID输出导致反馈增加的是反作用。

比如电加热温控系统,增加加热功率会导致被控对象的温度升高,停止加热会导致被控对象的温度降低,这就是一个典型的正作用系统。

同样是温控系统,制冷则恰恰相反,压缩机的输出功率增加,导致被控对象温度的降低,压缩机停止工作,会导致被控对象温度的上升,这就是反作用系统。

正作用时PID的增益应取正数,反作用时增益应取负数。

调节阀(执行机构)也有正作用和反作用。

调节阀分为气开阀和气关阀。

气开阀属于正作用,其给定信号0~100%对应阀门开度0~100%。

气关阀属于反作用,其给定信号0~100%对应阀门开度100~0%。

下面举例说明调节阀类型与闭环系统正作用、反作用的关系。

【例1】一个控制蒸汽加热系统的气开阀在系统的入口。

在热损耗一定的状况下,增加阀门的开度导致被控对象温度升高,减小阀门开度导致被控对象温度降低,这是一个正作用的系统。

采用FB58功能块, 设定值和反馈值均为温度,比例增益为正值,控制值输出0~100%对应阀门开度给定0~100%,断气或PLC停机状态下,阀门全关。

【例2】一个气关阀控制蒸汽压力系统(阀在压力系统的出口)。

在进气压力一定的状况下,增加控制器输出,导致阀门开度减小,系统压力增加。

减小控制器输出,导致阀门开度增加,系统压力减小,这是一个正作用系统。

采用FB41功能块, 设定值和反馈值均为压力,比例增益为正值,控制值输出0~100%对应阀门开度给定100~0%,断气或PLC停机状态下,阀门全开。

【例3】一个气开阀控制一个蒸汽压力系统(阀在压力系统的出口)。

在进气压力一定的状况下,增加控制器输出,导致阀门开度增加,系统压力减小。

减小控制器输出,导致阀门开度减小,系统压力增大,这是一个反作用系统。

pid各部分的作用

pid各部分的作用

pid各部分的作用PID,即Proportional-Integral-Derivative,是一种控制算法,也是自动控制系统中广泛应用的一种算法。

相信小编不少读者已经接触过PID控制算法,但是对于PID的各部分作用不是很清楚,那么接下来就为大家详细介绍一下。

1. 比例(Proportional)比例环节取决于目标值与当前值之间的误差。

具体操作是将误差乘以一个常数比例系数kP,然后加到输出信号中去。

这样做的目的是增加输出信号的大小,以便更快地减小误差。

通俗的说法就是“偏差越大,调节力度越大”。

2. 积分(Integral)积分环节试图减小误差的积累。

具体地说,积分环节维护一个误差积分器,为误差的总和提供计数器。

随着时间的推移,误差积累的数量变得越来越大,直到误差归零。

这种机制使得Integral环节能够跟踪系统中的稳态差异并减少它们。

通俗点说就是积分环节是“解决系统静态误差”的。

3. 微分(Derivative)微分环节每次计算出误差的变化速率,因此它对系统的快速响应非常重要。

通过微分项,PID控制器可以检测到错误是否在增加或减少,以及增加或减少的速度如何。

如果误差增加得很快,微分环节增加的值也会很大,这有助于应对急剧的变化。

但是,如果误差已经在减小,微分环节可能会抑制掉比例环节的输出。

这样就能避免过度调节。

微分项有时也称为“稳定性项”。

4. 总结PID控制器是一种普遍使用的控制系统。

它可以控制许多不同类型的系统,包括电机速度、温度、流量和压力等。

PID控制器将比例、积分和微分环节组合在一起,以实现准确控制。

比例环节提供快速的响应和校正;积分环节减少稳态误差;微分环节抑制变化的影响。

当这些环节合在一起时,PID的功效就发挥出来了。

总体来说,PID算法是一种灵活的、高度可配置的控制方案,可用于广泛的自动控制环境中。

PID的正反作用分析-PLC编程

PID的正反作用分析-PLC编程

当LIC101输出为4~12mA时,控制造粒机的PV101调节尿液供应,如果压力调节阀全开而液位仍然高于设定值,LIC101输出13~20mA时,控制阀门LV101使液位稳定。

分析:FC为False Close,故障失气关闭,为气开阀
FO为False Open,故障失气打开,为气关阀
分析PID的正反作用时,要把阀的气开还是气关考虑进去,当只有一个阀或者一个泵,或者两个都是气开或气关的情况下都比较容易分析,但如果两个阀门一个是气开另一个是气关,那么应该按照气开阀来分析,气关阀要在程序中体现出来,即在程序中要减两次,那么这样的话,此液位回路应该为正作用。

调节器的正反作用

调节器的正反作用

调节器的正反作用当PV>SV,MV需要开大时为正作用;反之为反作用;以上判断是在假设阀门特性后进行的,假设阀门为气开阀或电开阀(正作用),调节器的正反作用由被控对象、负反馈即可判断:当PV>SV时,MV需开大可知被控对象为负,调节器为正,构成负反馈;当PV>SV时,MV需关小可知被控对象为正,调节器为负,构成负反馈。

实际完整的判断方法为:调节器的正反作用设置原理:实际上,调节器的正反作用通常根据PID控制的闭环回路负反馈的原则设置。

检测仪表×被控对象×调节器×调节阀 = 负反馈(1)现场各种检测仪表一般都认为是正作用的;(不考虑其正反作用)(2)气动调节阀门的正反特性由阀门定位器、执行机构的特性共同组成。

(2)①定位器的正反作用(不考虑其正反作用)(3)输入信号4mA时输出气压最小,输入信号是20mA时输出气压最大,正作用;反之则为反作用。

(4)从理论上说,智能电气阀门定位器可以调校为正作用或者反作用,但是我们在做回路分析时,我们只是以阀门的特性为研究对象,即根据回路特性确定阀门为正作用或者反作用,如果阀门定位器选择反作用,那么也就意味着阀门的执行机构和阀门结构正反作用要调整,也就是说,阀门从结构上做不到气源故障安全位置。

所以说,从实践执行的角度来讲,阀门定位器几乎可以认为永远的正作用,除非使用场合有非常特殊的要求。

②执行机构的正反作用(需要考虑):(5)气源压力由小变大时,阀门由关到开为正作用,反之为反作用。

气开、电开为正;气关、电关为负。

(3)被控对象正反作用(需要考虑):(6)当阀门增大时,被控对象也增加为正作用,反之为反作用。

简化后:(7)DCS单回路的调节器的正反作用判定:(8)被控对象×调节器×调节阀 = 负反馈 DCS串级回路副回路的调节器的正反作用判定:副控对象×调节器×调节阀 = 负反馈 DCS串级回路主回路的调节器的正反作用判定:主控对象×副控对象×调节器 = 负反馈备注:调节阀一般由工艺、安全等原因事先确定气开(FC)、气关(FO)。

PID基础知识、调节口诀及经验

PID基础知识、调节口诀及经验

PID基础知识、调节口诀及经验(摘)PID就是比例微积分调节,具体你可以参照自动控制课程里有详细介绍!正作用与反作用在温控里就是当正作用时是加热,反作用是制冷控制。

PID控制简介目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。

同时,控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。

智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。

自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。

一个控控制系统包括控制器﹑传感器﹑变送器﹑执行机构﹑输入输出接口。

控制器的输出经过输出接口﹑执行机构﹐加到被控系统上﹔控制系统的被控量﹐经过传感器﹐变送器﹐通过输入接口送到控制器。

不同的控制系统﹐其传感器﹑变送器﹑执行机构是不一样的。

比如压力控制系统要采用压力传感器。

电加热控制系统的传感器是温度传感器。

目前,PID控制及其控制器或智能PID控制器(仪表)已经很多,产品已在工程实际中得到了广泛的应用,有各种各样的PID 控制器产品,各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器(intelligent regulator),其中PID 控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。

有利用PID控制实现的压力、温度、流量、液位控制器,能实现PID控制功能的可编程控制器(PLC),还有可实现PID控制的PC系统等等。

可编程控制器(PLC)是利用其闭环控制模块来实现PID控制,而可编程控制器(PLC)可以直接与ControlNet相连,如Rockwell的PLC-5等。

还有可以实现PID 控制功能的控制器,如Rockwell 的Logix产品系列,它可以直接与ControlNet相连,利用网络来实现其远程控制功能。

1、开环控制系统开环控制系统(open-loop control system)是指被控对象的输出(被控制量)对控制器(controller)的输出没有影响。

在这种控制系统中,不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。

PID表及变频器的调试参数

PID表及变频器的调试参数

PID表和变频器的参数调试主要涉及PID表、变频器。

一.PID表1.1简介PID表是应用在自动调节中的智能仪表,接线需要220VAC电源、24VDC输出、4-20mA 信号输入和4-20mA信号输出。

PID表的24VDC输出是给传感器的直流电源,电源的正极接两线传感器的1端子,传感器的4端子为输出端,接PID表的信号输入端。

PID表的24VDC负极与信号输入的负极短接。

1.2 PID表的参数OA为PID表的密码,初始密码为1111,不需要进行修改。

P为比例系数,一般压力控制设定为90左右即可。

I为积分系数,一般压力控制设备35左右即可。

D的初始值为60,要归零处理。

d-r为正反左右,即信号实际值对设定值进行跟随调节为反作用,不跟随为正作用。

因此,如果观测到实际压力或温度并没有跟随设定值,考虑修改为反作用。

Cop为输出信号选择,可以选择为4-20mA或0-10V,根据需要而定。

incH为输入信号选择,一般为4-20mA。

In-d为小数点的显示位数,根据实际选择显示较多位数又满足检测值方便记录的方式。

U-r测量量程下限,根据传感器的量程定义。

F-r测量量程上限,是传感器的实际量程上限值。

In-A为零点修正。

如果显示值和其他仪表有一些小的误差,可以通过调节修正值进行修正。

FLtr是滤波时间,数值越大,滤波能力越强,但是由于滤波是通过累加消除尖峰值,滤波系数越大,累加的时间越长,则调节的跟随速度越慢,不利于迅速跟随。

另外PID表可附加变送输出,即增加一路控制信号输出。

1.3 其他类型的仪表其他的类似仪表与之相同,比如仅有显示功能的仪表只需设定显示相关的参数,双路输入信号的差值仪表只需增加输入信号的设定。

1.4 配套压力传感器的注意事项压力传感器是检测空气压缩机、水泵及风管的压力的常用传感器。

普通的传感器易损,受剧烈震动、撞击、高温、冲击很容易损坏。

传感器尤其不能摔,在有压力震荡的管道最好检测是否需要采取措施。

pid反转控制逻辑

pid反转控制逻辑

PID反转控制逻辑什么是PID反转控制逻辑?PID反转控制逻辑是一种常用于控制系统中的反馈控制算法。

PID是Proportional-Integral-Derivative的缩写,包含了比例、积分和微分三个部分,通过调整这三个部分的参数来实现系统的控制。

在某些特定的实时控制系统中,由于某种原因,比如系统延迟或外部干扰等,控制系统可能会出现反转现象。

PID反转控制逻辑就是为了处理这种反转现象而设计的。

它通过精确的测量和分析系统的反转状况,并根据反转的特点来调整控制器的输出,以实现稳定的控制。

PID反转控制逻辑的原理1. 反转现象反转现象是控制系统中的一种现象,特指控制器的输出与预期的控制方向相反。

这种情况通常发生在控制系统的反馈信号中包含延迟或者由于系统的非线性导致的不稳定。

在PID反转控制逻辑中,需要根据实际情况来判断系统是否发生了反转现象。

2. 检测反转为了检测反转现象,控制系统需要实时地获取反馈信号,并与设定值进行比较。

如果反馈信号与设定值的方向相反,就可以判断系统发生了反转。

3. 调整PID参数当发生反转现象时,需要调整PID控制器的参数以适应这种状况。

具体的调整方法会根据系统的特点而有所不同。

•比例参数:增加比例参数可以增强控制器的响应速度,可以通过增加比例参数来减小反转现象的影响。

•积分参数:积分参数用于消除偏差,如果反转现象是由于系统的非线性导致的,可以适量增加积分参数来抵消反转。

•微分参数:微分参数用于抑制系统的震荡,如果反转现象导致系统出现了震荡,可以适度增加微分参数来抑制反转。

4. 实时反转控制在检测到反转现象并调整了PID参数后,要实时地对控制器的输出进行反转控制。

这可以通过改变控制器的输出信号的方向来实现。

例如,如果控制器输出的是正向信号,对应的反转控制输出可以是负向信号,以抵消反转现象。

5. 稳定性考虑在进行PID反转控制时,需要考虑系统的稳定性。

过大或过小的PID参数调整都可能导致系统变得不稳定。

PID简介

PID简介

PID就是比例微积分调节,具体你可以参照自动控制课程里有详细介绍!正作用与反作用在温控里就是当正作用时是加热,反作用是制冷控制。

PID控制简介目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。

同时,控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。

智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。

自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。

一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。

控制器的输出经过输出接口、执行机构,加到被控系统上;控制系统的被控量,经过传感器、变送器,通过输入接口送到控制器。

不同的控制系统,其传感器、变送器、执行机构是不一样的。

比如压力控制系统要采用压力传感器,电加热控制系统的传感器是温度传感器。

目前,PID控制及其控制器或智能PID控制器(仪表)已经很多,产品已在工程实际中得到了广泛的应用,有各种各样的PID 控制器产品,各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器(intelligent regulator),其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。

有利用PID控制实现的压力、温度、流量、液位控制器,能实现PID控制功能的可编程控制器(PLC),还有可实现PID控制的PC系统等等。

可编程控制器(PLC)是利用其闭环控制模块来实现PID 控制,而可编程控制器(PLC)可以直接与ControlNet相连,如Rockwell的PLC-5等,还有可以实现PID 控制功能的控制器,如Rockwell 的Logix产品系列,它可以直接与ControlNet 相连,利用网络来实现其远程控制功能。

1、开环控制系统开环控制系统(open-loop control system)是指被控对象的输出(被控制量)对控制器(controller)的输出没有影响。

在这种控制系统中,不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。

PID正作用和反作用的明确解释

PID正作用和反作用的明确解释

PID正作用、反作用
【网络中有人解释】
被控过程也分正反两种。

当被控过程的输入量增加(或减小)时,其输出(被控参数)亦增加(或减小),此时称其被控过程为正作用;
反之,当被控过程的输入量增加时,其输出却减小,称其过程为反作用。

【西门子PLC中PID相关解释】
在有些控制中需要PID 反作用调节。

例如:在夏天控制空调制冷时,若反馈温度(过
程值)低于设定温度,需要关阀,减小输出控制(减少冷水流量等),这就是PID 反
作用调节(在PID 正作用中若过程值小于设定值,则需要增大输出控制)
【本人通过实践和对上述的理解后这么解释】
PID输出值增加,使得用来与“目标值”对比用的“实时测量值”也增加,是正作用。

例如:给PID的实时测量值来源为压力变送器;PID输出控制的负载为风机。

PID各个系数的作用理解

PID各个系数的作用理解

简易倒置摆总结断断续续走过吧半年,我对简易倒置摆执着了半年,见天总算有点结果,也不枉之前的恼怒和一次次打击。

对于一个控制系统,首先我们要明白我们的目的是什么,控制的对象是什么,控制参数(通俗一点就是控制对象)能不能被直接控制,如果不能被直接控制,我们该选用什么作为替代控制参数。

替代控制参数与最终控制参数中间带有什么环节,滞后大不大,(中间环节越多,滞后越大)效果好不好。

我们该选用什么形式的PID算法,是位置式的,还是增量式,还是部分积分,微分先行,等等……。

我们要根据实际情况选用符合条件的PID算法形式。

对于参数的整定,这是一个比较繁琐的过程。

当然只要我们对P,I,D各个参数的作用和产生的作用有足够的理解,我们的参数整定也是容易的。

下面是我个人对P,I,D系数的个人理解。

我们用KP,KI,KD分别代表各个参数。

当然还有我们的采用周期TS,此处不做讨论。

我们以简易倒置摆电机PWM占空比控制为例。

我们的最终目的是使摆处于最高位置,施加干扰而不倒下,而我们是不能直接控制摆子的位置的,所以我们得选用一个间接控制量,作为控制量,此处我们选用PWM作为控制量,我们对控制量的要求是维持占空比为0,。

根据实际情况,我们选用位置PID算法形式,因为,Error变化频繁,使用增量PID等形式容易造成系统的不稳定。

我们使用ADC模块对电位器的电压值进行采样,确定摆子的位置。

目标AD值为一个小区域范围(一定要多次实验,使用数字滤波,取10个值,去掉最大值和最小值,剩下的去平均值,采样硬件上可加104电容滤波。

验证范围是否选取正确,否则会造成两边的不对称性,参数有偏差)。

基本环节一定弄清楚。

KP的调节作用是迅速的,因为误差Error一旦用正变为负,我们的控制参数就会有质的改变(比如电机由正转立马变为反转),这就会造成系统的不稳定,产生振荡。

此时如果我们加入积分I的话,会对这个情况起一点的缓冲作用。

用坐标来理解的话,相当于:中间有个减少比例变换的作用,相当于斜率(物理学楞次定理可以帮助理解这一过程)。

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PID正作用、反作用
【网络中有人解释】
被控过程也分正反两种。

当被控过程的输入量增加(或减小)时,其输出(被控参数)亦增加(或减小),此时称其被控过程为正作用;
反之,当被控过程的输入量增加时,其输出却减小,称其过程为反作用。

【西门子PLC中PID相关解释】
在有些控制中需要PID 反作用调节。

例如:在夏天控制空调制冷时,若反馈温度(过
程值)低于设定温度,需要关阀,减小输出控制(减少冷水流量等),这就是PID 反
作用调节(在PID 正作用中若过程值小于设定值,则需要增大输出控制)
【本人通过实践和对上述的理解后这么解释】
PID输出值增加,使得用来与“目标值”对比用的“实时测量值”也增加,是正作用。

例如:给PID的实时测量值来源为压力变送器;PID输出控制的负载为风机。

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