PID最通俗的理解和参数设置口诀
PID算法通俗讲解知识讲解
P I D算法通俗讲解总所周知,PID算法是个很经典的东西。
而做自平衡小车,飞行器PID是一个必须翻过的坎。
因此本节我们来好好讲解一下PID,根据我在学习中的体会,力求通俗易懂。
并举出PID的形象例子来帮助理解PID。
一、首先介绍一下PID名字的由来:P:Proportion(比例),就是输入偏差乘以一个常数。
I :Integral(积分),就是对输入偏差进行积分运算。
D:Derivative(微分),对输入偏差进行微分运算。
注:输入偏差=读出的被控制对象的值-设定值。
比如说我要把温度控制在26度,但是现在我从温度传感器上读出温度为28度。
则这个26度就是”设定值“,28度就是“读出的被控制对象的值”。
然后来看一下,这三个元素对PID算法的作用,了解一下即可,不懂不用勉强。
P,打个比方,如果现在的输出是1,目标输出是100,那么P的作用是以最快的速度达到100,把P理解为一个系数即可;而I呢?大家学过高数的,0的积分才能是一个常数,I就是使误差为0而起调和作用;D呢?大家都知道微分是求导数,导数代表切线是吧,切线的方向就是最快到至高点的方向。
这样理解,最快获得最优解,那么微分就是加快调节过程的作用了。
二、然后要知道PID算法具体分两种:一种是位置式的,一种是增量式的。
在小车里一般用增量式,为什么呢?位置式PID的输出与过去的所有状态有关,计算时要对e(每一次的控制误差)进行累加,这个计算量非常大,而明显没有必要。
而且小车的PID控制器的输出并不是绝对数值,而是一个△,代表增多少,减多少。
换句话说,通过增量PID算法,每次输出是PWM要增加多少或者减小多少,而不是PWM的实际值。
所以明白增量式PID就行了。
三、接着讲PID参数的整定,也就是PID公式中,那几个常数系数Kp,Ti,Td等是怎么被确定下来然后带入PID算法中的。
如果要运用PID,则PID参数是必须由自己调出来适合自己的项目的。
通常四旋翼,自平衡车的参数都是由自己一个调节出来的,这是一个繁琐的过程。
PID算法的通俗讲解及调节口诀
PID调节口诀1. PID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,微分时间应加长,理想曲线两个波,前高后低4比1,一看二调多分析,调节质量不会低2.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。
3.PID控制的原理和特点在工程实际中,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。
比例(P)控制比例控制是一种最简单的控制方式。
其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。
当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差(Steady-state error)。
积分(I)控制在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。
对一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统(System with Steady-state Error)。
PID整定口诀
一句话简述:如果调节器的输如偏差不等于零,就让调节器的输出按照一定的速度一直朝一个方向累加下去。
积分相当于一个斜率发生器。启动这个发生器的前提是调节器的输如偏差不等于零,斜率的大小与两个参数有关:输入偏差的大小、积分时间。
从上面的分析可以看出:判断t6时刻的先后,或者说t6距离t5的时间,是判断积分作用强弱的标准。
一般来说,积分作用往往被初学者过度重视。因为积分作用造成的超调往往被误读为比例作用的不当。
而对于一个很有经验的整定高手来说,在一些特殊情况况下,积分作用往往又被过度漠视。因为按照常理,有经验的人往往充分理解积分作用对静态偏差的作用,可是对于积分作用特殊情况下的灵活运用,却反而不容易变通。
以前曾经有一个化工的朋友说:自动调节系统哪有这么复杂?无非是一个PID,对其参数进行整定一番就可以了。我对他说:很不幸,你工作在一个简单调节系统的环境下,你没有真正接触过复杂的自动调节系统。
是的,火电厂自动调节系统要复杂些。可惜我没有机会接触更为复杂的自动调节系统,深为遗憾!至今为止,我所接触到最复杂的自动调节系统,无非是火电厂的蒸汽温度、汽包水位、蒸汽压力,还有一个大杂烩——协调。至于脱硫方面的,都交给运行自行调节,懒得去管。
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。在大脑和执行机构(手)之间还会有其他的环节,比如限幅、伺服放大器等等。有的限幅功能做在大脑里,有的伺服放大器做在执行机构里。
上面说的输入输出三个量是调节器最重要的量,其它还有许多辅助量。比如为了实现手自动切换,需要自动指令;为了安全,需要偏差报警等等。这些可以暂不考虑。为了思考的方便,咱们只要记住这三个量:设定值、被调量、输出指令。
PID算法的通俗讲解及调节口诀
PID算法的通俗讲解及调节口诀1.什么是PID算法?2.PID算法的原理是什么?a. 比例(Proportional)部分:以实际输出与期望输出之间的差异作为反馈信号,经过比例放大得到控制信号。
比例增益的调节使得系统的控制速度和稳定性发生变化,过高的增益会导致系统震荡,过低的增益会导致系统响应过慢。
b. 积分(Integral)部分:通过累积实际误差,使得系统趋向于无差异的目标状态。
积分的作用是修正比例控制存在的稳态误差,以便实现更精确的控制。
积分时间常数的调节影响系统的稳态误差消除速度,过高的积分时间常数会导致系统震荡,过低的积分时间常数会导致系统稳态误差过大。
c. 微分(Derivative)部分:通过对实际误差的变化率进行测量,以预测未来的误差变化趋势,从而提前作出调整。
微分的作用是抑制系统的瞬态波动和减小系统的超调量。
微分时间常数的调节影响系统的抗扰性能,过高的微分时间常数会导致系统抗扰性能下降,过低的微分时间常数会导致系统对测量噪声过于敏感。
3.PID算法的调节口诀:a.比例增益的初始值应该选择为一个较小的值,然后逐步增大,直到系统出现震荡,再略微减小一些。
b.积分时间常数的初始值应该选择为较大的值,然后逐步减小,直到系统消除稳态误差为止。
c.微分时间常数的初始值可以选择为较小的值,然后根据实际情况进行调整。
d.如果系统存在较大的惯性,可以增大比例增益来加快系统的响应速度,但要注意避免过大的增益导致系统失稳。
e.调节过程中应注意避免相邻参数间的交叉调节,即先调整完一个参数再调整另一个参数。
f.进行参数调节时应尽量使用小的步长,以免过大的调节导致系统振荡或失稳。
g.进行参数调节时应注意观察系统的动态响应,并根据实际情况进行适当调整,直到达到期望的控制效果。
4.总结:PID算法是一种常用的控制算法,通过比较实际输出与期望输出之间的差异,并根据比例、积分和微分三个部分产生控制信号,实现系统的稳定控制。
PID算法的通俗讲解及调节口诀
PID算法的通俗讲解及调节口诀PID算法是一种常用的控制算法,它可以帮助我们将实际测量值与期望值进行比较,并根据比较结果进行相应的控制。
PID算法由三个部分组成,分别是比例控制(P)、积分控制(I)和微分控制(D)。
在实际应用中,我们可以根据实际情况来调节PID算法的参数,以实现更准确的控制效果。
比例控制(P)是PID算法的核心部分之一,它根据误差的大小来调整输出量。
具体来说,比例控制会将误差与一个常数进行相乘,然后输出到系统中。
当误差较大时,输出量也会较大,从而加快系统的响应速度;当误差较小时,输出量也会较小,从而减小系统的超调量。
积分控制(I)是为了解决系统存在的稳态误差而引入的,它通过对误差的累加来调整输出量。
具体来说,积分控制会将误差乘以一个常数,并加到一个累加器中,然后输出到系统中。
通过积分控制,系统可以在长时间内逐渐减小误差,从而达到期望值。
微分控制(D)是为了解决系统存在的超调问题而引入的,它通过对误差的变化率进行调整。
具体来说,微分控制会将误差的变化率与一个常数进行相乘,并输出到系统中。
通过微分控制,系统可以在误差大幅度变化时降低输出量的变化速度,从而减小超调量。
除了PID算法的三个部分,还需要根据实际情况来调节PID算法的参数,以实现更准确的控制效果。
调节PID算法的口诀有三个重要的方面:1.比例项(P项)的调节:-当P项过大时,系统容易产生超调,并且响应速度较快,但稳定性较差;-当P项过小时,系统的响应速度较慢,并且稳态误差较大;-因此,需要通过改变P项的大小来调节系统的超调量和响应速度。
2.积分项(I项)的调节:-当I项过大时,系统容易产生超调,并且响应速度较慢;-当I项过小时,系统的稳态误差较大;-因此,需要通过改变I项的大小来调节系统的超调量和稳态误差。
3.微分项(D项)的调节:-当D项过大时,系统容易产生振荡,并且响应速度较快;-当D项过小时,系统的超调量较大;-因此,需要通过改变D项的大小来调节系统的振荡情况和超调量。
PID参数整定口诀
PID参数整定口诀
首先是P(比例)参数的整定:
1.增大P,系统更快速响应;
2.减小P,系统更稳定。
接下来是I(积分)参数的整定:
1.增大I,系统的超调量减小;
2.减小I,系统的超调量增大。
最后是D(微分)参数的整定:
1.增大D,系统的震荡减小;
2.减小D,系统的震荡增大。
综合考虑的时候,可以使用以下顺序进行整定:
1.先将I和D参数设置为0,只调整P参数;
2.逐渐增大P参数,直到系统出现超调;
3.根据需要的系统响应速度调整P参数;
4.添加I参数,减小系统超调;
5.根据需要的系统稳定性调整I参数;
6.最后添加D参数,减小系统震荡。
需要注意的是,以上只是一种简单的整定顺序,具体情况需要结合实际的系统性能要求来设置参数。
此外,整定PID参数的过程是一个迭代的过程,需要不断地调整和优化,直到满足系统的需求。
总结起来,PID参数整定的口诀可以概括为:根据需要的系统性能目标,逐步调整P、I和D参数,将系统的超调、响应速度和稳定性达到最佳状态。
通过不断迭代和优化,最终得到满足系统要求的PID参数设置。
PID算法的通俗讲解及调节口诀
PID算法的通俗讲解及调节口诀首先,让我们来了解PID算法的原理。
PID算法是通过不断地调整控制量,使得反馈量与设定值尽可能接近,从而实现控制系统的稳定。
PID算法的名称来自于三个基本控制参数,即比例(proportional)、积分(integral)和微分(derivative)。
比例项是根据反馈量与设定值的差异来调整控制量的大小。
如果两者之间的差异很大,控制量会相应地增大或减小。
该项主要用于快速响应系统的初始变化。
积分项通过计算反馈量与设定值的累计差异,以调整控制量。
如果累计差异较大,控制量会相应地增加或减小,以减小系统的误差。
该项主要用于长期的稳态控制。
微分项是根据反馈量变化的速度来调整控制量。
如果反馈量变化速度很快,控制量会相应地增加或减小,以避免系统过冲或振荡。
该项主要用于快速响应系统的变化。
接下来,让我们来看看如何调节PID参数。
PID算法的调节是一个经验性的过程,需要根据实际应用进行调试。
这里提供一个常用的调节口诀:平稳、灵敏、迅速。
首先是平稳。
在系统刚开始运行时,应该降低比例参数和积分参数的值,这样可以避免系统过冲和振荡。
通过逐步提高这两个参数的值,可以逐渐将系统稳定在设定值附近。
其次是灵敏。
在系统达到稳态后,应该逐步提高比例参数的值,以使系统对外部变化更加敏感。
这样系统就能更快地响应外部变化,并尽快调整到设定值。
最后是迅速。
一旦系统的响应速度满足要求,就可以逐步增加微分参数的值。
微分参数主要用于抑制系统的振荡和过冲,但过高的微分参数值可能会导致系统不稳定。
因此,需要谨慎调整微分参数的值。
总结一下,PID算法是通过比例、积分和微分三个控制参数的调整,使得系统稳定,并能够快速响应外部变化。
调节PID参数需要遵循平稳、灵敏、迅速的原则,根据实际应用进行调试。
希望这篇文章能够对你理解PID算法和调节参数有所帮助。
PID基本概述和参数调整口诀
PID基本概述和参数调整口诀(一)PID基本概述:1、PID是一个闭环控制算法。
因此要实现PID算法,必须在硬件上具有闭环控制,就是得有反馈。
比如控制一个电机的转速,就得有一个测量转速的传感器,并将结果反馈到控制路线上,下面也将以转速控制为例。
2、PID是比例(P)、积分(I)、微分(D)控制算法。
但并不是必须同时具备这三种算法,也可以是PD,PI,甚至只有P算法控制。
我以前对于闭环控制的一个最朴素的想法就只有P控制,将当前结果反馈回来,再与目标相减,为正的话,就减速,为负的话就加速。
现在知道这只是最简单的闭环控制算法。
3、比例(P)、积分(I)、微分(D)控制算法各有作用:比例,反应系统的基本(当前)偏差e(t),系数大,可以加快调节,减小误差,但过大的比例使系统稳定性下降,甚至造成系统不稳定;积分,反应系统的累计偏差,使系统消除稳态误差,提高无差度,因为有误差,积分调节就进行,直至无误差;微分,反映系统偏差信号的变化率e(t)-e(t-1),具有预见性,能预见偏差变化的趋势,产生超前的控制作用,在偏差还没有形成之前,已被微分调节作用消除,因此可以改善系统的动态性能。
但是微分对噪声干扰有放大作用,加强微分对系统抗干扰不利。
积分和微分都不能单独起作用,必须与比例控制配合。
4、控制器的P,I,D项选择:根据实际的目标系统调试出最佳的PID参数。
(二)常用控制规律的特点:1、比例控制规律P:采用P控制规律能较快地克服扰动的影响,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。
它适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、控制要求不高、被控参数允许在一定范围内有余差的场合。
如:水泵房冷、热水池水位控制;油泵房中间油罐油位控制等。
2、比例积分控制规律(PI):在工程中比例积分控制规律是应用最广泛的一种控制规律。
积分能在比例的基础上消除余差,它适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、被控参数不允许有余差的场合。
PID控制参数整定常用口诀
PID控制参数整定常用口诀1. PID常用口诀: 参数整定找最佳,从小到大挨次查,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,曲线飘荡绕大湾,比例度盘往小扳,曲线偏离回复慢,积分时光往下降,曲线波动周期长,积分时光再加长,曲线振荡频率快,先把微分降下来,动差大来波动慢,微分时光应加长,抱负曲线两个波,前高后低4比1,2. 一看二调多分析,调整质量不会低3. PID控制器参数的工程整定,各种调整系统中P.I.D参数阅历数据以下可参照: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。
3.PID控制的原理和特点在工程实际中,应用最为广泛的调整器控制逻辑为比例、积分、微分控制,简称PID控制,又称PID调整。
PID控制器问世至今已有近70年历史,它以其结构容易、稳定性好、工作牢靠、调节便利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彻低把握,或得不到精确的数学模型时,控制理论的其它技术难以采纳时,系统控制器的结构和参数必需依赖阅历和现场调试来确定,这时应用PID控制技术最为便利。
即当我们不彻低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控制器就是按照系统的误差,利用比例、积分、微分计算出控制量举行控制的。
比例(P)控制比例控制是一种最容易的控制方式。
其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。
当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差(Steady-state error)。
积分(I)控制在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。
对一个自动控制系统,假如在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统(System with Steady-state Error)。
PID算法的通俗讲解及调节口诀
PID算法的通俗讲解及调节口诀PID算法是一种常用的控制算法,用于控制系统中的反馈回路,以使系统的输出能够接近所需值。
PID算法的基本原理是通过不断调节控制器的输出信号,使系统的实际输出与期望输出之间的误差最小化。
在这篇文章中,我们将用通俗的语言来解释PID算法的原理,并提供一些调节的口诀。
首先,让我们来了解一下比例控制部分。
比例控制的作用是根据当前的误差值,产生一个与之成比例的输出信号。
比例控制的公式为:输出信号=比例系数*误差值比例系数是一个常数,用于确定比例控制的权重。
当误差值较大时,比例控制会产生较大的输出信号,从而加大纠正的力度。
但是,如果比例系数设置得过大,可能会导致系统产生过冲或震荡的现象。
接下来是积分控制部分。
积分控制的作用是根据误差值的累积量,产生一个与之成比例的输出信号。
积分控制的公式为:输出信号=积分系数*误差值的累积量积分系数也是一个常数,用于确定积分控制的权重。
积分控制的作用是消除系统的稳态误差,即系统输出值与期望输出值之间的偏差。
当误差值较大时,积分控制会逐渐增加输出信号,直到误差值降至接近于零为止。
然而,如果积分系数设置得过大,可能会导致系统产生震荡的现象。
最后是微分控制部分。
微分控制的作用是根据误差值的变化率,产生一个与之成比例的输出信号。
微分控制的公式为:输出信号=微分系数*误差值的变化率微分系数也是一个常数,用于确定微分控制的权重。
微分控制的作用是抑制系统的瞬态响应,即系统输出值发生变化时的过渡过程。
当误差值的变化率较大时,微分控制会产生较大的输出信号,从而减小系统的瞬态响应。
但是,如果微分系数设置得过大,可能会导致系统产生过冲或震荡的现象。
综上所述,PID控制的输出信号等于比例控制、积分控制和微分控制三个部分的加权和:输出信号=比例系数*误差值+积分系数*误差值的累积量+微分系数*误差值的变化率现在我们来看一下PID算法的调节口诀。
根据经验和实践,我们总结了以下的调节口诀:1.比例系数:首先调节比例系数,使系统能够快速响应。
经验法PID参数调节口诀
经验法PID参数调节口诀经验法整定PID参数是老仪表工们几十年经验的积累,到现在仍得到广泛应用的一种PID参数整定方法。
此法是根据生产操作经验,再结合调节过程的过渡过程曲线形状,对控制系统的调节器参数进行反复的凑试,最后得到调节器的最佳参数。
经验法的PID参数调节口诀说:参数整定寻最佳,从大到小顺次查。
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。
曲线漂浮绕大弯,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。
理想曲线两个波,调节过程高质量。
这是一首流传广泛、影响很大的调节器PID参数调节口诀,该PID调节口诀最早出现在1973年11月出版的《化工自动化》一书中,流传至今已有几十年了。
现在网上流传的PID调节口诀,大多是以该PID参数调节口诀作为蓝本进行了补充和改编而来的,如“曲线振荡频率快,先把微分降下来,动差大来波动慢。
微分时间应加长”。
还有的加了“理想曲线两个波,前高后低四比一,一看二调多分析,调节质量不会低”等。
为便于理解和应用,现对该PID参数调节口诀进行较详细的分析。
以下的分析及结论对临界比例度法、衰减曲线法也是有参考价值的。
先谈谈PID参数调节口诀“参数整定寻最佳,从大到小顺次查”中的“最佳”问题。
很多仪表工都有这样的体会,在现场的调节器工程参数整定中,如果只按4:1衰减比进行整定,那么可以有很多对的比例度和积分时间同样能满足4:1的衰减比,但是这些对的数值并不是任意地组合,而是成对地,一定的比例度必须与一定的积分时间组成一对,才能满足衰减比的条件,改变其中之一,另一个也要随之改变。
因为是成对出现的,所以才有调节器参数的“匹配”问题。
而在实际应用中只有增加个附加条件,才能从多对数值中选出一对适合的值。
这一对适合的值通常称为“最佳整定值”。
“从大到小顺次查”中“查”的意思就是找到调节器参数的最佳匹配值。
而“从大到小顺次査”"是说在具体操作时,先把比例度、积分时间放至最大位置,把微分时间调至零。
pid参数整定口诀
pid参数整定口诀PID参数整定口诀(精简版):稳态误差先调Kp,调到稳态误差变小。
振荡调整是小Kd,防止过冲。
收敛速度调Kp,调整到合适位置。
粘着调整大Ki,大Ki可以提高粘着性能。
动态响应调整Kp,Kp过大会引起过冲。
整定控制器(PID控制器)在工业自动化系统中应用广泛,在控制系统中起到了很重要的作用。
基本PID参数有三个:比例系数Kp、积分系数Ki以及微分系数Kd。
对于不同的系统,需要精确地整定PID参数,才能使控制系统更好地工作。
PID参数整定需要设计师采用经验和试验,通过不断优化参数来得到最优解。
为了在工作中不断提高PID控制的效率和准确性,设计师需要积累相关的经验,了解基本的PID参数整定口诀和相关原理。
稳态误差先调Kp,调到稳态误差变小稳态误差在控制中是比较常见的问题,如果存在稳态误差,说明系统处于未稳定状态,需要合适的PID参数来进行调整,以保证系统的稳定性。
调整Kp系数是解决稳态误差问题的重要手段。
通过调整Kp系数,使系统达到最合适的输出。
需要注意的是,Kp不是大越好,比例系数过大会导致控制系统不稳定,过度振荡。
振荡调整是小Kd,防止过冲系统振荡是无法避免的,但我们可以通过小Kd系数来减少振荡的影响。
Kd系数的增大会减少系统的响应时间,但也会增加系统的抖动。
因此,需要合适的Kd系数来保证系统的稳定性,减少振荡,降低过冲。
收敛速度调Kp,调整到合适位置收敛速度是系统的响应速度,通常Kp系数的增大会加快系统的收敛速度。
但如果Kp过大,会导致系统变得不稳定或者过度振荡。
因此,需要不断地调整 Kp系数来使系统速度达到最佳状态,采用试验法或者计算法来确定合适的Kp值。
粘着调整大Ki,大Ki可以提高粘着性能粘着调整包括长期稳态控制、微小误差持续控制等。
比例控制系数Kp 和积分控制系数Ki 比较关键。
当系统存在较大的稳态误差时,可以采用大Ki的方法,可以支持系统降低误差,增加粘着性。
动态响应调整Kp,Kp过大会引起过冲动态响应是指控制系统在响应过程中的特性。
pid调节参数设置口诀详解
pid调节参数设置口诀详解
pid调节参数包括比例系数、积分时间和微分时间,它们决定了控制系统的动态响应特性。
根据不同的控制对象和要求,需要合理地选择和调整这些参数,以达到良好的控制效果。
pid调节参数设置口诀是仪表工根据多年的实践经验总结出来的一种简单易记的方法,用于指导现场的参数整定。
口诀如下:
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,微分时间应加长
理想曲线两个波,前高后低四比一
一看二调多分析,调节质量不会低
口诀中的“参数整定找最佳”指的是要寻找合适的比例系数、积分时间和微分时间组合,“从小到大顺序查”指的是按照从P(比例)到PI(比例积分)再到PID(比例积分微分)的顺序逐步增加控制环节。
口诀中还提供了一些根据控制过程曲线来判断和调整参数大小的经验规则。
例如,“曲线振荡很频繁”说明比例系数过大,“曲线漂浮绕大湾”说明比例系数过小,“曲线偏离回复慢”说明积分时间过长,“动差大来波动慢”说明微分时间过短等等。
口诀中还给出了一个理想的控制过程曲线形状:“两个波”,即在设定值变化后只有两次超调,“前高后低”,即第一次超调幅度要高于第二次超调幅度,“四比一”,即第二次超调幅度要约为第一次超调幅度的四分之一。
当然,这些都是基于经验法而非精确计算得出的结果,在实际应用中可能需要根据具体情况进行适当地修改和优化。
PID算法的通俗讲解及调节口诀
PID调节口诀1. PID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,微分时间应加长,理想曲线两个波,前高后低4比1,一看二调多分析,调节质量不会低控制器参数的工程整定,各种调节系统中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。
控制的原理和特点在工程实际中,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。
比例(P)控制比例控制是一种最简单的控制方式。
其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。
当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差(Steady-state error)。
积分(I)控制在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。
对一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统(System with Steady-state Error)。
pid最通俗的理解和参数设置口诀
pid最通俗的理解和参数设置口诀在生活中,PID控制就像是我们调整心情的一种方法。
简单来说,PID就是一种控制系统,用来让系统按照我们希望的方式运行。
它的名字其实就是比例(P)、积分(I)和微分(D)的缩写,每个部分都有自己的“职责”,就像家庭中的每个人都有不同的角色一样。
1. PID控制的基本概念1.1 比例(P)控制比例控制的核心就是“比例”,这部分负责根据当前的误差调整系统。
如果你设定了一个目标值,比如你想要把温度调到25°C,而实际温度是20°C,比例控制会试图根据这个误差来增加加热的强度。
它的工作原理就是“误差越大,调整得越多”,就像你看到房间很乱,越是乱,你就越想快点整理好一样。
1.2 积分(I)控制积分控制则是处理长期累积的误差。
假设你的房间总是有点儿乱,比例控制可能在短期内能起作用,但时间长了,可能会出现细微的偏差。
积分控制就像是那种记性很好的朋友,细心地记住了每一个小细节,并且不断地纠正这些小问题。
它会通过积分计算,逐渐调整系统,直到误差完全消失。
1.3 微分(D)控制微分控制的作用是预测误差的变化趋势,提前做出反应。
就好比你看到房间有些凌乱,就开始提前收拾,这样可以防止问题变得更加严重。
它专注于误差变化的速率,帮助系统快速稳定下来,避免过度的波动。
2. PID参数设置的口诀2.1 比例系数(Kp)的设置比例系数就像是你的“心态调整器”,决定了你对误差的反应速度。
设置比例系数的时候,咱们可以记住“快稳适中”,意思是不要太急也不要太慢。
比例系数太大了,系统可能会变得不稳定;太小了,反应就会迟缓。
所以,找到一个合适的值,就像是找到你心情的平衡点。
2.2 积分系数(Ki)的设置积分系数则是调整你“耐心”的程度。
设定的时候,记住“慢来稳”,不要着急。
积分系数太高,可能会导致系统的过度调节,造成波动;太低,可能会导致系统反应缓慢。
就像你处理长期积累的琐事,慢慢来,稳定才是关键。
PID参数控制简介、调整步骤及口诀
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的妈。
为什么PID应用如此广泛、又长久不衰?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。
3.一般步骤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%。
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说明:
在微分控制D中,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。
自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳,其原因是由于存在有较大惯性组件(环节)或有滞后(delay)组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差作用的变化“超前”,即在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零。这就是说,在控制器中仅引入“比例P”项往往是不够的,比例项的作用仅是放大误差的幅值,而目前需要增加的是“微分项”,它能预测误差变化的趋势。这样,具有比例+微分的控制器,就能够提前使抑制误差的控制作用等于零,甚至为负值,从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象,比例P+微分D(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。
PID常用口诀:
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,
微分时间应加长,
理想曲线两个波,
前高后低四比一,
一看二调多分析,
调节质量不会低。
一种通俗易懂的讲解
控制模型:你控制一个人让他以PID控制的方式走110步后停下。
(1)P比例控制,就是让他走110步,他按照一定的步伐走到一百零几步(如108步)或100多步(如112步)就停了。
说明:
P比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差(Steady-state error)。
(2)PI积分控制,就是他按照一定的步伐走到112步然后回头接着走,走到108步位置时,然后又回头向110步位置走。在110步位置处来回晃几次,最后停在110步的位置。
说明:
在积分I控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统(System with Steady-state Error)。为了消除稳态误差,在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大。这样,即便误差很小,积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小,直到等于零。因此,比例+积分(PI)控制器,可以使系统在进入稳态后无稳态误差。