pid系数的调整办法

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PID调节参数及方法

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调节参数设置口诀详解PID调节是控制系统中常用的一种调节方法,其调节参数的设置对系统性能的影响非常大。

在实际控制中,PID调节参数的设置往往是一项比较繁琐的工作,需要根据实际情况进行反复调整和优化。

本文将从PID调节的基本原理入手,详细介绍PID调节参数设置的口诀和实际应用技巧,帮助读者更好地掌握PID调节的调节方法和技巧。

一、PID调节的基本原理PID调节是一种反馈控制方法,其目的是通过对控制系统的输出信号进行反馈,控制系统的输入信号,使其达到预期的目标值。

PID 调节是通过对系统的误差进行反馈,对系统进行调节,使其达到预期的稳态工作状态。

其中,PID调节的三个参数分别为比例系数Kp、积分系数Ki和微分系数Kd,它们分别对应着PID调节器的三个部分:比例部分、积分部分和微分部分。

比例部分:比例系数Kp是PID控制器中比例部分的系数,它决定了输出与误差之间的线性关系。

当误差增加时,比例系数Kp会使输出增加,从而加速误差的消除。

积分部分:积分系数Ki是PID控制器中积分部分的系数,它决定了输出与误差积分之间的关系。

当误差积分增加时,积分系数Ki 会使输出增加,从而加速误差的消除。

微分部分:微分系数Kd是PID控制器中微分部分的系数,它决定了输出与误差微分之间的关系。

当误差微分增加时,微分系数Kd 会使输出减小,从而减缓误差的消除。

二、PID调节参数设置的口诀1、比例系数Kp的设置口诀比例系数Kp的设置是PID调节中最为重要的一项,它决定了控制系统的稳定性和响应速度。

一般来说,比例系数Kp的值越大,系统的响应速度越快,但稳定性越差;反之,比例系数Kp的值越小,系统的响应速度越慢,但稳定性越好。

比例系数Kp的设置口诀如下:(1)初始值:根据经验设置一个初始值,一般取系统的比例带宽的1/10左右。

(2)逐步增加:从初始值开始,逐步增加比例系数Kp的值,直到系统开始出现震荡。

(3)震荡边界:当系统开始出现震荡时,将此时的比例系数Kp 值作为震荡边界。

PID参数调整

PID参数调整

PID参数调整1. 基本概念PID控制器是一种基于比例、积分、微分三个环节相结合的控制方法。

其控制公式为:u(t)=Kp*e(t)+Ki*∫e(t)dt+Kd*de(t)/dt其中,u(t)表示控制器的输出,e(t)表示给定值与实际值之间的误差,Kp、Ki、Kd分别为比例、积分、微分系数。

参数调整就是指调整这三个系数,使得输出与给定值尽量接近。

2. 参数调整方法PID参数调整有很多种方法,其中最常见的是试验法和模型法。

(1)试验法试验法是指根据调试经验,不断调整PID参数,观察系统的响应情况,逐步优化参数。

具体步骤如下:1)将PID控制器的Ki、Kd系数设为0,Kp系数设为1。

2)增大Kp系数,观察系统的响应情况,判断是否存在超调、震荡等情况。

3)根据实际情况,逐步调整Ki和Kd系数,直至系统的响应最优。

试验法是一种简单有效的调参方法,但需要根据操作经验和技艺来进行调整,调参时间较长。

(2)模型法模型法是指借助系统数学模型来精确计算PID参数,以达到最优控制效果。

具体步骤如下:1)建立系统数学模型,确定系统特性,如惯性、延迟、非线性等。

2)通过模型计算出不同的PID参数组合,测试其控制效果。

3)根据测试结果,比较不同参数组合的优劣,找出最优方案。

模型法是一种精细、科学的调参方法,能够减少调整时间,提高控制精度。

(1)根据控制要求,选择合适的控制器不同的工业过程有不同的控制要求,需要选择不同类型的PID控制器。

比如,当工业过程存在滞后特性时,需要使用带有微分项的PID控制器;当工业过程稳定性较差时,需要使用带有积分项的PID控制器。

(2)先调整比例系数比例系数是PID控制系数中最主要的一个系数,提高比例系数可以显著缩小误差。

因此,在调参数时,应先调整比例系数,然后再逐步加入其他系数。

(3)尽量减少超调超调是指系统响应过度并产生的负面效应,比如震荡、振荡等。

因此,PID参数调整时,应尽量减少超调,以提高系统响应速度和控制精度。

PID调节方法

PID调节方法

1、先调节P值(I、D均为0),使其调节速度达到要求。

P值增减先按倍数处理(乘2或除2),直到超越了要求,再将前后两个值取平均值。

2、再根据调节偏差处理I的取值,该值从大往小试验,温度调节初始值可以从10min开始,而流量、压力可以从1min开始。

直到偏差小到符合要求。

3、D值只在超调量过大时采用,取值从小往大试验,以超差幅度小于允许值,又不发生震荡为度。

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1,2. 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。

PID控制原理与PID参数的整定方法PID是比例、积分、微分的简称,PID控制的难点不是编程,而是控制器的参数整定。

参数整定的关键是正确地理解各参数的物理意义,PID控制的原理可以用人对炉温的手动控制来理解。

阅读本文不需要高深的数学知识。

1.比例控制有经验的操作人员手动控制电加热炉的炉温,可以获得非常好的控制品质,PID控制与人工控制的控制策略有很多相似的地方。

下面介绍操作人员怎样用比例控制的思想来手动控制电加热炉的炉温。

假设用热电偶检测炉温,用数字仪表显示温度值。

在控制过程中,操作人员用眼睛读取炉温,并与炉温给定值比较,得到温度的误差值。

然后用手操作电位器,调节加热的电流,使炉温保持在给定值附近。

操作人员知道炉温稳定在给定值时电位器的大致位置(我们将它称为位置L),并根据当时的温度误差值调整控制加热电流的电位器的转角。

PID参数的调整方法

PID参数的调整方法

PID参数的调整方法
如果不知道PID参数整定的方法,抱着“碰运气”的想法乱调一气,其结果可想而知。

控制器输出的比例、积分、微分部分都有明确的物理意义,在整定PID控制器参数时,可以根据控制器的参数与系统动态性能和静态性能之间的定性关系,用实验的方法来调节控制器的参数。

在调试中最重要的问题是在系统性能不能令人满意时,知道应该调节哪一个参数,该参数应该增大还是减小。

有经验的调试人员一般可以较快地得到较为满意的调试结果。

PID参数整定不像有的人想象的那样神秘,可以按以下规则来整定PID控制器的参数:1)为了减少需要整定的参数,可以首先采用PI控制器。

给系统输入一个阶跃给定信号,观察系统输出量的波形。

由输出波形可以获得系统性能的信息,例如超调量和调节时间。

2)如果阶跃响应的超调量太大,经过多次振荡才能进入稳态或者根本不稳定,应减小控制器的比例系数Kp或增大积分时间TI。

3)如果阶跃响应没有超调量,但是被控量上升过于缓慢,过渡过程时间太长,应按相反的方向调整上述参数。

4)如果消除误差的速度较慢,可以适当减小积分时间,增强积分作用。

5)反复调节比例系数和积分时间,如果超调量仍然较大,可以加入微分分量。

微分时
间TD从0逐渐增大,反复调节Kp、TI和TD,直到满足要求。

需要注意的是在改变比例系数Kp的值时,同时会影响到积分分量和微分分量的值,而不是仅仅影响到比例分量。

总之,PID参数的整定是一个综合的、各参数相互影响的过程,实际调试过程中的多次尝试是非常重要的,也是必需的。

PID。

pid算法比例部分控制设置系数的方法

pid算法比例部分控制设置系数的方法

pid算法比例部分控制设置系数的方法下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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PID参数如何设定调节

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参数整定方法。

pid参数整定方法。

pid参数整定方法。

PID控制器是一种广泛应用于自动化控制系统中的控制算法。

PID 控制器可以通过调整其三个参数来实现对系统的精确控制,这三个参数分别是比例系数Kp、积分时间Ti和微分时间Td。

但是,PID参数整定是一项具有挑战性的任务,需要根据系统的特性和控制需求进行适当的调整。

下面是一些常用的PID参数整定方法:1. 经验法经验法是最简单的PID参数整定方法之一,它基于经验规律来进行参数调整。

其中一种经验法是以经验公式为基础的Ziegler-Nichols方法。

该方法需要通过试验和观察系统的动态响应来确定参数。

具体来说,该方法需要将比例系数Kp增加到系统稳定性极限的一半,然后测量系统的振荡周期,并根据周期计算出积分时间Ti和微分时间Td。

然后按照计算出的参数进行系统控制即可。

2. 模型法模型法是一种基于数学模型的PID参数整定方法,它可以通过分析系统的数学模型来确定参数。

该方法需要先建立系统的数学模型,然后根据模型的特性进行参数调整。

具体来说,该方法需要根据系统的动态特性和控制需求来选择合适的模型,然后根据模型的参数来计算PID参数。

3. 试验法试验法是一种基于试验数据的PID参数整定方法,它可以通过实际试验来确定参数。

该方法需要设计一组试验方案,然后根据试验数据来确定参数。

具体来说,该方法需要先确定试验方案,然后根据试验数据来计算PID参数。

该方法的优点是可以直接反映系统的实际特性,但是需要进行大量的试验工作。

总之,PID参数整定是一项复杂的任务,需要根据具体的应用环境和控制需求来选择合适的方法进行参数调整。

同时,也需要注意参数调整过程中的稳定性和系统响应速度等因素。

PID调节参数及方法

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调节方法

PID调节方法

PID调节方法1、先调节P值(I、D均为0),使其调节速度达到要求。

P值增减先按倍数处理(乘2或除2),直到超越了要求,再将前后两个值取平均值。

2、再根据调节偏差处理I的取值,该值从大往小试验,温度调节初始值可以从10min开始,而流量、压力可以从1min开始。

直到偏差小到符合要求。

3、D值只在超调量过大时采用,取值从小往大试验,以超差幅度小于允许值,又不发生震荡为度。

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1,2. 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。

PID控制原理与PID参数的整定方法PID是比例、积分、微分的简称,PID控制的难点不是编程,而是控制器的参数整定。

参数整定的关键是正确地理解各参数的物理意义,PID控制的原理可以用人对炉温的手动控制来理解。

阅读本文不需要高深的数学知识。

1.比例控制有经验的操作人员手动控制电加热炉的炉温,可以获得非常好的控制品质,PID控制与人工控制的控制策略有很多相似的地方。

下面介绍操作人员怎样用比例控制的思想来手动控制电加热炉的炉温。

假设用热电偶检测炉温,用数字仪表显示温度值。

在控制过程中,操作人员用眼睛读取炉温,并与炉温给定值比较,得到温度的误差值。

然后用手操作电位器,调节加热的电流,使炉温保持在给定值附近。

操作人员知道炉温稳定在给定值时电位器的大致位置(我们将它称为位置L),并根据当时的温度误差值调整控制加热电流的电位器的转角。

PID如何调整

PID如何调整

工程项目中,如何调节设备中的PID参数.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参数调节方法

pid参数调节方法

pid参数调节方法嘿,咱今天就来唠唠这个 pid 参数调节方法!这可是个相当重要的事儿啊!你想啊,pid 就像是一个精密仪器的调节旋钮,调得好那就是如鱼得水,一切都顺顺当当;调不好,那可就麻烦啦,就好比一辆车开起来磕磕绊绊的。

先来说说比例环节,这就像是给系统注入了一股活力。

比例系数大了,反应那叫一个迅速,稍有风吹草动,系统立刻就有大动作,就跟急性子似的;可要是比例系数太小呢,系统就像个慢性子,半天都没啥反应,那能行嘛!积分环节呢,就像是个记忆大师,它能把过去的误差都积累起来。

积分时间长了,它就会对过去的事儿念念不忘,系统可能就会变得过于敏感;积分时间太短,又好像记性不太好,过去的事儿都不咋在意,那也不行啊!微分环节呢,就像是个能预测未来的高人。

微分时间长了,它对未来的预测就太夸张了,可能会瞎指挥;微分时间太短,又好像没啥预测能力,起不到啥大作用。

那怎么调节呢?这可得有点耐心和技巧啦!就像做饭一样,调料放多放少得慢慢试。

先从比例系数开始,一点点地增加或减少,看看系统的反应,是不是变得更稳定了呀。

然后再考虑积分和微分,就跟搭配衣服似的,得找到最合适的组合。

比如说,系统老是震荡,那是不是比例系数太大啦?或者积分时间太长啦?这时候就得试着调调,把比例系数减小一点,或者把积分时间缩短一点。

再比如,系统反应太慢,半天都没个动静,那是不是比例系数太小啦?或者微分时间太短啦?那就得想办法让它活跃起来呀。

你看,这 pid 参数调节是不是很有讲究啊!这可不是随随便便就能调好的。

得像对待宝贝一样,细心呵护,慢慢琢磨。

咱可不能小瞧了这 pid 参数调节,它可是关系到整个系统的运行效果呢!要是调得好,系统就能高效稳定地工作,就跟一个优秀的运动员一样,发挥出色;要是调不好,那可就麻烦咯,就像一个生病的人,浑身不自在。

所以啊,大家在调节 pid 参数的时候,可一定要多花点心思,多试试不同的组合,找到最适合的那一组参数。

这可真是个技术活,也是个有趣的挑战呢!加油吧,相信你一定能调好 pid 参数,让系统变得超级棒!。

精准PID调试技巧提升电气系统响应速度

精准PID调试技巧提升电气系统响应速度

精准PID调试技巧提升电气系统响应速度在现代工业控制系统中,PID控制是一种被广泛应用的调节方法。

它通过比较目标值和实际值的差异,使得控制器能够根据该差异来调整输出信号,从而实现对系统稳定性和响应速度的控制。

然而,在实际调试过程中,要想达到精准的PID控制效果,并提升电气系统的响应速度,并不是一件容易的事情。

本文将介绍一些实用的PID调试技巧,帮助提升电气系统的响应速度。

1. 调整比例系数比例系数(Proportional gain,简称Kp)决定了PID控制器对目标值与实际值之间差异的反应程度。

当比例系数过小时,控制器对差异的反应较为迟缓,系统响应速度较慢;而当比例系数过大时,控制器对差异的反应过于激烈,会导致系统产生震荡。

因此,调试时需要找到一个合适的比例系数。

一种常用的方法是,从一个较小的数值开始,逐渐增大比例系数直到系统产生振荡,然后适当减小比例系数来保证系统的稳定性。

2. 设置积分时间积分时间(Integral time,简称Ti)是指控制器对系统累积误差的响应速度。

当积分时间设定过小时,会导致控制器对累积误差的调节过激,使系统产生震荡;而当积分时间过大时,响应速度较慢,无法满足响应快速变化的需求。

因此,调试时需要适当调整积分时间,使控制器能够较快且稳定地响应系统的误差信号。

3. 调节微分时间微分时间(Derivative time,简称Td)用于预测系统的未来变化趋势,并根据此趋势进行调整。

较小的微分时间将导致对快速系统变化产生较大的响应,但可能引入系统噪声的干扰;较大的微分时间则可能导致响应速度较慢,在系统产生快速变化时无法及时响应。

因此,调试时需要合理设置微分时间,使其能够准确地预测系统未来的变化趋势,并做出相应的调整。

4. 抗饱和控制在一些电气系统中,输出信号存在限制范围,也就是所谓的饱和现象。

当控制信号趋近于输出限制时,系统可能出现饱和,导致无法有效控制。

为了避免这种情况的发生,可以采用抗饱和控制方法。

PID系数调节方法

PID系数调节方法

2·2 用试凑法确定PID控制器参数试凑法就是根据控制器各参数对系统性能的影响程度,边观察系统的运行,边修改参数,直到满意为止。

一般情况下,增大比例系数KP会加快系统的响应速度,有利于减少静差。

但过大的比例系数会使系统有较大的超调,并产生振荡使稳定性变差。

减小积分系数KI将减少积分作用,有利于减少超调使系统稳定,但系统消除静差的速度慢。

增加微分系数KD有利于加快系统的响应,是超调减少,稳定性增加,但对干扰的抑制能力会减弱。

在试凑时,一般可根据以上参数对控制过程的影响趋势,对参数实行先比例、后积分、再微分的步骤进行整定。

2·2·1 比例部分整定。

首先将积分系数KI和微分系数KD取零,即取消微分和积分作用,采用纯比例控制。

将比例系数KP由小到大变化,观察系统的响应,直至速度快,且有一定范围的超调为止。

如果系统静差在规定范围之内,且响应曲线已满足设计要求,那么只需用纯比例调节器即可。

2·2·2 积分部分整定。

如果比例控制系统的静差达不到设计要求,这时可以加入积分作用。

在整定时将积分系数KI由小逐渐增加,积分作用就逐渐增强,观察输出会发现,系统的静差会逐渐减少直至消除。

反复试验几次,直到消除静差的速度满意为止。

注意这时的超调量会比原来加大,应适当的降低一点比例系数KP。

2·2·3 微分部分整定。

若使用比例积分(PI)控制器经反复调整仍达不到设计要求,或不稳定,这时应加入微分作用,整定时先将微分系数KD从零逐渐增加,观察超调量和稳定性,同时相应地微调比例系数KP、积分系数KI,逐步使凑,直到满意为止。

PID控制中如何整定PID参数

PID控制中如何整定PID参数

PID控制中如何整定PID参数PID参数主要包括比例系数(Kp)、积分系数(Ki)和微分系数(Kd)。

这些参数的选择可以通过试错法、经验法、模拟法和优化算法等多种方法来进行。

1. 试错法(Ziegler-Nichols法):这种方法是PID参数整定中最常用的方法之一、它通过改变比例系数、积分系数和微分系数,观察系统的响应曲线并进行调整,直到获得最佳的性能指标。

-首先,将积分和微分系数设为0,增大比例系数,观察系统的响应曲线。

如果系统出现震荡并且周期明显,则比例系数选取为临界增益(Ku)。

-然后,根据比例系数的大小,选择合适的积分时间(Tu/2)和微分时间(Tu/8),其中Tu为周期。

- 最后,根据Ziegler-Nichols公式计算PID参数,比例系数为Kp=0.6Ku,积分系数为Ki=1.2Ku/Tu,微分系数为Kd=0.075KuTu。

2.经验法:这种方法是基于经验公式进行参数整定的方法。

根据系统的特性和经验公式,选择合适的参数。

-对于比例系数,可以根据系统类型进行选择。

常用的经验值如下:-传统型控制系统:Kp=0.1~0.2;-开环较稳定系统:Kp=0.2~0.4;-开环不稳定系统:Kp=0.4~0.7-对于积分系数,可以根据系统的稳定性进行选择。

如果系统相对较稳定,可以选择较小的Ki值;如果系统相对不稳定,则可以选择较大的Ki值。

-对于微分系数,可以根据系统的时间响应进行选择。

如果系统响应较快,则可以选择较小的Kd值;如果系统响应较慢,则可以选择较大的Kd值。

3.模拟法:这种方法使用数学模型来模拟系统的动态特性,并通过模拟结果来选择合适的参数。

-首先,通过系统的数学模型得到系统传递函数,根据传递函数进行模拟。

-然后,通过观察模拟结果,选择合适的PID参数,使系统的响应曲线尽量接近期望曲线。

4.优化算法:这种方法基于优化算法来自动选择合适的PID参数,以最大化系统的性能指标。

-首先,定义性能指标,如超调量、稳态误差、响应时间等。

PID参数的如何设定调节

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系数的调整方法

pid系数的调整方法

p i d系数的调整方法集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#1)比例系数一般地,增大比例系数将加快系统的响应速度,在有静差系统中有利于减小静差,但加大比例系数能减小静差,却不能从根本上消除静差.而且过大的比例系数会使系统产生超调,并产生振荡或使振荡次数增多,使调节时间加长,并使系统稳定性变坏或使系统变得不稳定.比例系数太小,又会使系统的动作迟缓.2)积分时间常数一般地,积分控制通常与比例控制或比例微分控制联合使用,构成 PI或 PID控制.增大积分时间常数 (积分变弱)有利于减小超调,减小振荡,使系统更稳定,但同时要延长系统消除静差的时间.积分时间常数太小会降低系统的稳定性,增大系统的振荡次数.3)微分时间常数一般地,微分控制也和比例控制和比例积分控制联合使用,组成 PD或 PID控制.微分控制可改善系统的动态特性,如减小超调量,缩短调节时间,允许加大比例控制,使稳态误差减小,提高控制精度.但应当注意,微分时间常数偏大或偏小时,系统的超调量仍然较大,调节时间仍然较长,只有合适的微分时间常数,才能获得比较满意的过渡过程.此外,微分作用也使得系统对扰动变得敏感.从 PID控制器的3个参数的作用可以看出 3个参数直接影响控制效果的好坏,所以要取得较好的控制效果,就必须对比例、积分、微分 3种控制作用进行调节.总之,比例主要用于偏差的“粗调”,保证控制系统的“稳”;积分主要用于偏差的“细调”,保证控制系统的“准”;微分主要用于偏差的“细调”,保证控制系统的“快”.、在偏差比较大时,为使尽快消除偏差,提高响应速度,同时为了避免系统响应出现超调,Kp取大值,Ki取零;在偏差比较小时,为继续减小偏差,并防止超调过大、产生振荡、稳定性变坏,Kp值要减小,Ki取小值;在偏差很小时,为消除静差,克服超调,使系统尽快稳定,Kp值继续减小,Ki值不变或稍取大。

2、当偏差与偏差变化率同号时,被控量是朝偏离既定值方向变化。

浙大中控培训课件工程常用pid参数整定方法

浙大中控培训课件工程常用pid参数整定方法

浙大中控培训课件工程常用pid参数整定方法一些常用的PID参数整定方法的概述,供你参考。

PID控制是一种常用的工程控制方法,用于调节系统的输出值以使其接近所需的设定值。

PID控制器通过调整三个主要参数来实现控制:比例系数(P)、积分时间(I)和微分时间(D)。

以下是一些常见的PID参数整定方法:经验法:这是一种基于经验和实践的方法,根据系统的特性和操作经验来选择PID参数。

根据系统的响应速度、稳定性和超调量等因素,通过试错和调整,逐步改进参数设置。

Ziegler-Nichols方法:这是一种经典的PID参数整定方法,通过系统的临界增益和周期来确定参数。

首先,增加比例系数,直到系统出现振荡。

然后,测量振荡的周期,并使用特定的公式计算出合适的PID参数。

Cohen-Coon方法:这是另一种常见的PID参数整定方法,适用于一阶和二阶过程。

该方法通过测量系统的时间常数和阻尼比来计算合适的PID 参数。

自整定方法:一些先进的控制器具有自整定功能,可以根据系统的响应自动调整PID参数。

这些方法通常基于模型预测控制或优化算法,可以更快地找到最佳参数。

在实际应用中,PID参数整定是一个复杂的过程,需要结合具体的系统特性和控制要求。

实践中,可能需要进行多次试验和调整来获得最佳的PID参数设置。

此外,还可以借助计算机模拟和数学建模等工具来辅助参数整定过程。

提供一个基本的伪代码示例,以展示如何进行PID参数整定:# 定义PID控制器参数double Kp = 0; # 比例系数double Ki = 0; # 积分时间double Kd = 0; # 微分时间# 定义控制误差和误差积分项double error = 0;double integral = 0;double previous_error = 0;# 定义目标值和当前值double setpoint = 0;double current_value = 0;# 定义控制器输出double output = 0;# PID参数整定while (条件满足) {# 计算误差error = setpoint - current_value;# 计算误差积分项integral = integral + error;# 计算误差变化率double derivative = error - previous_error;# 计算控制器输出output = Kp * error + Ki * integral + Kd * derivative;# 更新先前误差previous_error = error;# 更新当前值# 应用控制器输出}以上示例是一个简化的伪代码,具体的实现方式可能因编程语言和所使用的控制器而有所不同。

PID参数设置及调节方法

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。

PID系数调节方法

PID系数调节方法

PID系数调节方法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:1. 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。

2. 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。

PID调试一般步骤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。

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1)比例系数
?一般地,增大比例系数?将加快系统的响应
速度,在有静差系统中有利于减小静差,但加大比例系数能减小静差,却不能从根本上消除静差.而
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常数?(积分变弱)有利于减小超调,减小振荡,使系统更稳定,但同时要延长系统消除静差的时间.积分时间常数太小会降低系统的稳定性,增大系统
的振荡次数.
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3)微分时间常数


个参数直接影响控制效果的好坏,所以要取得较好
的控制效果,就必须对比例、积分、微分3种控制作
用进行调节.总之,比例主要用于偏差的“粗调”,
保证控制系统的“稳”;积分主要用于偏差的“细调”,保证控制系统的“准”;微分主要用于偏差的“细调”,保证控制系统的“快”.
、在偏差比较大时,为使尽快消除偏差,提高响应
Kp
?2
及随之而来的振荡,有利于控制;而当被控量远未接近各定值并向定值变化时,则由于这两项反向,将会减慢控制过程。

在偏差比较大时,偏差变化率与偏差异号时,Kp值取零或负值,以加快控制的动态过程。

?3、偏差变化率的大小表明偏差变化的速率,e-e 越大,Kp取值越小,Ki取值越大,反
之亦然。

同时,要结合偏差大小来考虑。

?
?
?4
在e比
对于温度系统:P(%)20--60,I(分)3--10,D(分)0.5--3 对于流量系统:P(%)40--100,I(分)0.1--1
对于压力系统:P(%)30--70,I(分)0.4--3
对于液位系统:P(%)20--80,I(分)1--5
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
【1
投入闭环运行,由小到大改变比例系数S1,让扰动信号作阶跃变化,观察控制过程,直到获得满意的控制过程为止。

【2】取比例系数S1为当前的值乘以0.83,由小到大增加积分系数S0,同样让扰动信号作阶跃变化,直至求得满意的控制过程。

【3】积分系数S0保持不变,改变比例系数S1,观察控制过程有无改善,如有改善则继续调整,直到满意为止。

否则,将原比例系数S1增大一些,再调整积分系数S0,力求改善控制过程。

如此反复试凑,直到找到满意的比例系数S1和积分系数S0为止。

【4】引入适当的实际微分系数k和实际微分时间TD,此时可适
PID
一水泵进行压力闭环控制,一般只用PI控制。

P=1-10,I=0.1-1,D=0,这些要在现场调试时进行修正的。

我提供一种增量式PID供大家参考
△U(k)=Ae(k)-Be(k-1)+Ce(k-2)
A=Kp(1+T/Ti+Td/T)
T
U(。

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