完整介绍pid调试方法

1.1 衰减曲线法

衰减曲线法是在总结临界比例带法基础上发展起来的，它是利用比例作用下产生的4:1衰减振荡(ψ=0.75)过程时的调节器比例带δs

及过程衰减周期s T ，

据经验公式计算出调节器的各个参数。

衰减曲线法的具体步骤是：

(1)置调节器的积分时间i T →∞，微分时间d T →0，比例带δ为一稍大的值；将系统投入闭环运行。

(2)在系统处于稳定状态后作阶跃扰动试验，观察控制过程。如果过渡过程衰减率大于0.75，应逐步减小比例带值，并再次试验，直到过渡过程曲线出现4:1的衰减过程。记录下4:1的衰减振荡过程曲线，如图所示的曲线上求取ψ=0.75时的振荡周期s T 结合此过程下的调节器比例带s δ，按表计算出调节器的各个参数。

表衰减曲线法计算公式

4：1衰减曲线法PID 参数整定经验公式

10：1衰减曲线法PID 参数整定经验公式

图衰减曲线

(3)按计算结果设置好调节器的各个参数，作阶跃扰动试验，观察调节过程，适当修改调节器参数，到满意为止。

与临界比例带法一样，衰减曲线法也是利用了比例作用下的调节过程。从表3-5可以发现，对于ψ=0.75，采用比例积分调节规律时相对于采用比例调节规律引入了积分作用，因此系统的稳定性将下降，为了仍然能得到ψ=0.75的衰减

率，就需将s δ放大1.2倍后作为比例积分调节器的比例带值。

1.2临界比例带法

临界比例带法又称边界稳定法，其要点是将调节器设置成纯比例作用，将系统投入自动运行并将比例带由大到小改变，直到系统产生等幅振荡为止。这时控制系统处于边界稳定状态，记下此状态下的比例带值，即临界比例带K δ以及振荡周期K T ，然后根据经验公式计算出调节器的各个参数。可以看出临界比例带法无需知道对象的动态特性，直接在闭环系统中进行参数整定。

临界比例带法的具体步骤是：

(1)将调节器的积分时间置于最大，即i T →∞；置微分时间d T =0；置比例带δ于一个较大的值。

(2)将系统投入闭环运行，待系统稳定后逐渐减小比例带δ，直到系统进入等幅振荡状态。一般振荡持续4～5个振幅即可，试验记录曲线如图3-7所示。

图等幅振荡曲线

(3)据记录曲线得振荡周期K T ，此状态下的调节器比例带为K δ，然后按表3-6计算出调节器的各个参数。

表1 临界比例带法计算公式()75.0=ψ

(4)将计算好的参数值在调节器上设置好，作阶跃响应试验，观察系统的调节过程，适当修改调节器的参数，直到调节过程满意为止。

除此之外，动态参数法、经验试凑法、理论计算法，不述了。

上面的两种方法，任何工程人员，只要按照步骤走完，大都可以整定出差不离的参数的。

不管什么样的工程指导文档，最好是这种有可实现的具体步骤。

2细化模块说明

2.1原模块说明

1.参数意义

SP:先进控制模型设定值

PV:先进控制模型测量值

AV:先进控制模型总输出

-5-1+1+5:PID手动时，调节输出量

正反作用：调节PID的作用方向

PVMD:先控模型输入量程下限(PID在计算比例带时使用，根据实际仪表量程设置)

PVMU:先控模型输入量程上限(PID在计算比例带时使用，根据实际仪表量程

设置)

MD:先控模型输出量程下限(PID在计算比例带时使用，根据实际仪表量程设置)

MU:先控模型输出量程上限(PID在计算比例带时使用，根据实际仪表量程设置)

SVL:PID积分启动下限（PV量程*SVL%），实际偏差小于此下限，停止积分SVH: PID变积分启动上限（PV量程*SVL%），实际偏差大于此下限，启动变积分

OUTB:先控模型输出下限

OUTT:先控模型输出上限

AV_P:PID部分输出值

AV_R:软伺服部分输出值

AV_GC:扰动观测器的输出

AV_J:扰动观测器静态部分输出值

AV_D:扰动观测器动态部分输出值

AV_C:重叠控制部分输出值

TC:扰动观测器扫描时间

TZ:扰动观测器专家时间

GC1:扰动观测器静态系数（设置为正数，已经通过正反作用确定了系数的正负）

GC2:扰动观测器动态系数（设置为正数，已经通过正反作用确定了系数的正负）

OUTL:扰动观测器输出下限

OUTH:扰动观测器输出上限

CDGD:重叠控制拐点

CDKJ:重叠控制扰动观测静态系数（设置为正数，已经通过正反作用确定了系数的正负）

CDKD:重叠控制扰动观测动态系数（设置为正数，已经通过正反作用确定了系数的正负）

CDBH:重叠控制扰动观测输出

CDK1:重叠控制启动输出系数，为正数（设置为正数，已经通过正反作用确定了系数的正负）

CDK2:重叠控制退出输出系数，可正可负,为正数时，表示恢复时按照相同方向恢复，为负数时，表示按照相反方向恢复。如为0.2时，假如拐点设置为1，作用时是加1的，在返回时，由原来加1的，变为加0.2，整理到PID输出上，比CD没起作用时增加0.2。相反如果为-0.2时，假如拐点设置为1，作用时是加1的，在返回时，返回为-0.2，比原来还要减少0.2的量。

TL1：软伺服小周期时间参数，软伺服多个段的周期一致

E1：软伺服小偏差量参数

AO1：软伺服小幅度输出参数

TL2/E2/AO2，TL3/E3/AO3，TL4/E4/AO4意义相同

TL:软伺服防抖时间

PO:PID参考比例参数

PTK:PID比例自整定系数

KP:PID变比例系数

P:PID修正后比例参数

TI0:PID参考积分参数

PTK:PID积分自整定系数

KI:PID变积分系数

TI:PID修正后积分参数

TD:PID参考微分参数

KD:PID变微分系数

SP_RH:先进控制模型设定值变化速率，每个扫描周期的变化量

ORL:先进控制模块输出下限，只有先控模块的每次累积输出大于该值时，输出才发生一次变化。

备注：目前扰动观测器、重叠控制、软伺服的作用方式都与PID正反作用一致。扰动观测器、重叠控制的静动态系数都设置成正数。

通过左键点击调试窗口中的输出变量AV_P、AV_R、AV_GC、AV_J、AV_D、AV_C，