PID调节方法
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控制器的原理与调节方法
PID控制器的原理与调节方法PID控制器是一种常见的控制算法，广泛应用于工业自动化系统中。
它是通过对反馈信号进行比例、积分和微分处理，来实现对被控对象的控制。
本文将介绍PID控制器的原理和调节方法，并探讨其在实际应用中的一些注意事项。
一、PID控制器原理PID控制器的原理基于三个基本元素：比例、积分和微分。
这三个元素分别对应控制误差的当前值、累积值和变化值。
PID控制器根据这三个元素的加权和来生成控制信号，以实现对被控对象的稳定控制。
1. 比例元素（P）比例元素是根据当前的控制误差进行调节的。
它直接乘以一个比例系数，将误差放大或缩小，生成相应的控制信号。
比例元素的作用是快速响应控制误差，但可能引起超调和震荡。
2. 积分元素（I）积分元素是对控制误差的累积值进行调节的。
它将误差进行积分，得到一个累积值，并乘以一个积分系数，生成相应的控制信号。
积分元素的作用是消除稳态误差，但可能导致系统响应过慢或产生超调。
3. 微分元素（D）微分元素是对控制误差的变化率进行调节的。
它将误差进行微分，得到一个变化率，并乘以一个微分系数，生成相应的控制信号。
微分元素的作用是预测误差的变化趋势，以提前调整控制信号，但可能引起过度调节和噪声放大。
通过调节比例、积分和微分元素的系数权重，可以优化PID控制器的响应速度、控制精度和抗干扰能力。
二、PID控制器调节方法PID控制器的调节方法通常包括经验法和自整定法两种。
1. 经验法经验法是基于经验和试错的方法，通过手动调节PID控制器的系数来实现对被控对象的控制。
具体步骤如下：步骤一：将积分和微分元素的系数设为零，只调节比例元素的系数。
步骤二：逐渐增大比例系数，观察系统的响应，并调整至系统稳定且响应时间较短。
步骤三：增加积分系数，减小系统的稳态误差，但要注意避免系统过调和震荡。
步骤四：增加微分系数，提高系统对突变的响应速度，但要避免过度调节和噪声放大。
2. 自整定法自整定法是基于系统辨识和参数整定理论的方法，通过对系统的频域或时域特性进行分析，自动计算得到PID控制器的系数。
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调节方法
PID调节方法PID调节是一种广泛应用于工业过程控制的方法，通过测量控制系统的输出与期望值之间的误差，并根据误差的大小来调整控制系统的输入，以使输出与期望值尽可能一致。
PID调节的主要目标是快速、准确地调整系统的响应速度、稳定性和稳态精度。
下面将详细介绍PID调节的原理、调参方法和一些常见的应用。
1.PID调节的原理\[Output = K_p \cdot Error + K_i \cdot \int{Error}\ dt + K_d \cdot \dfrac{d(Error)}{dt}\]其中，\(K_p\)、\(K_i\)和\(K_d\)分别是比例、积分和微分参数。
比例项（P）通过根据误差的大小来调整输出，具有快速的响应速度和较小的超调。
积分项（I）通过累积误差来减小稳态误差，具有消除静差的作用。
微分项（D）通过对误差变化率的控制，可以避免输出的过度波动。
通过调整三个参数的大小和比例，可以在控制系统中实现适当的响应速度、稳定性和稳态精度。
2.PID调节的调参方法调参是PID调节的关键步骤，合适的参数设置可以使系统达到最佳的控制效果。
常见的PID调参方法有经验法、试验法和优化算法。
（1）经验法：根据经验公式设置PID参数。
这种方法基于经验，适用于一些简单的控制系统。
常见的经验法有经验公式法、手动调参法和Ziegler-Nichols法。
其中，经验公式法是根据控制对象的性质和要求选择合适的参数；手动调参法是通过观察系统响应和对参数的手动调整来获得合适的参数；Ziegler-Nichols法是一种经验调参法，通过对系统进行临界增益试验来确定PID参数。
（2）试验法：基于试验和观察系统响应的方法。
通过改变PID参数的值，观察系统的响应和性能指标，如超调量、调整时间和稳态误差等，来判断参数的合适性。
这种方法需要多次试验调整，比较耗时。
（3）优化算法：使用数学方法和计算机算法来最佳的PID参数。
常见的优化算法有基于遗传算法、粒子群算法和模拟退火算法等。
pid参数设置方法
pid参数设置方法PID参数设置是控制系统中的一项重要工作，它决定了系统对外界干扰和参考信号的响应速度和稳定性。
PID（比例-积分-微分）控制是一种基本的控制方法，通过调节比例、积分和微分三个参数，可以优化控制系统的性能。
本文将介绍三种常用的PID参数设置方法：经验法、试探法和自整定法。
一、经验法：经验法是一种基于经验和实际运行经验的参数设置方法。
它通常适用于对系统了解较多和试验数据比较丰富的情况下。
经验法的优点是简单易懂，但需要有一定的经验基础。
具体步骤如下：1.比例参数的设置：将比例参数设为一个较小的值，然后通过试验观察系统的响应情况。
如果系统的响应过冲很大，说明比例参数太大；如果响应过于迟缓，则说明比例参数太小。
根据这些观察结果，逐步调整比例参数的大小，直到系统的响应达到理想状态。
2.积分参数的设置：将积分参数设为一个较小的值，通过试验观察系统的响应情况。
如果系统存在静差，说明积分参数太小；如果系统过冲或振荡，说明积分参数太大。
根据这些观察结果，逐步调整积分参数的大小，直到系统的响应达到理想状态。
3.微分参数的设置：将微分参数设为0，通过试验观察系统的响应情况。
如果系统过冲或振荡，说明需要增加微分参数；如果系统响应过缓或不稳定，说明需要减小微分参数。
根据这些观察结果，逐步调整微分参数的大小，直到系统的响应达到理想状态。
二、试探法：试探法是一种通过试验获取系统频率响应曲线，然后根据曲线特点设置PID参数的方法。
具体步骤如下：1.首先进行一系列的试验，改变输入信号（如阶跃信号、正弦信号等）的幅值和频率，记录系统的输出响应。
2.根据试验数据，绘制系统的频率响应曲线。
根据曲线特点，选择合适的PID参数。
-比例参数：根据曲线的峰值响应，选择一个合适的比例参数。
如果曲线的峰值响应较小，比例参数可以增大；如果曲线的峰值响应较大，比例参数可以减小。
-积分参数：根据曲线的静态误差，选择一个合适的积分参数。
如果曲线存在静差，积分参数可以增大；如果曲线没有静差，积分参数可以减小。
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
简单有效的PID调节方法
简单有效的PID调节方法PID控制是一种常用的控制方法，在许多工业自动化和过程控制应用中广泛使用。
PID控制器可以根据系统的测量值和设定值进行调节，通过计算误差的比例、积分和微分部分来产生输出控制信号，从而实现对系统的稳定控制。
PID控制器由比例(P)、积分(I)和微分(D)三个控制部分组成，通过调整这三个部分的权重参数，可以实现对系统的精确控制。
下面是一些简单有效的PID调节方法：1.手动调校法:手动调校法是最简单直接的PID调节方法。
首先将控制器的三个参数P、I、D设置为零，然后逐步增加每个参数，观察系统反应。
通过观察和调整参数，直到系统达到所需的稳定状态。
这种方法需要经验和反复试验，但是可以在没有系统模型的情况下快速部署。
2. Ziegler-Nichols 方法:Ziegler-Nichols方法是一种经典的PID调节方法，将系统的冲击响应曲线用于参数调整。
首先将控制器的参数设置为零，然后逐步增加比例参数P，直到系统出现持续的震荡。
根据震荡周期T，可以计算出比例参数P、积分参数I和微分参数D的合适取值。
-P参数：设置为震荡周期的1/2；-I参数：设置为2倍的震荡周期；-D参数：设置为1/8的震荡周期。
3.设定点加持续曲线修正法:设定点加持续曲线修正法是一种基于反馈曲线的调节方法。
首先将控制器的参数设置为零，然后将设定点改变为一个较大的值。
观察系统反应的过程中，调整控制器的参数以实现稳定。
根据响应曲线的形状，调整P、I、D的权重参数，以使系统能够迅速且准确地响应设定点的变化。
4.模型预测控制法:模型预测控制法是一种基于系统模型的调节方法，通过建立系统的数学模型，并预测系统的响应，以改善控制效果。
该方法根据系统的模型通过优化算法计算出最优的PID参数。
-首先，需要建立系统的数学模型，可以使用系统辨识等方法进行建模；-然后，通过最优化算法（如梯度下降法或遗传算法）最优的PID参数；-最后，将优化得到的参数应用于控制器，并进行实际测试和调节。
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参数调节原理和整定方法
PID参数调节原理和整定方法PID控制器是一种常用的闭环控制系统，其控制器的输出值由三部分组成：比例项（P）、积分项（I）和微分项（D）。
PID控制器通过不断地调节这三个参数，来实现对被控对象的控制。
PID控制器通过不断比较被控对象的输出值和设定值之间的差异（称为误差），来决定控制器的输出值。
PID控制器的输出值可以表达为：输出值=Kp*（比例项）+Ki*（积分项）+Kd*（微分项）其中，Kp、Ki和Kd分别为PID控制器的参数，需要根据实际系统进行调整。
当被控对象的输出值与设定值相差较大时，比例项可以起到快速调节的作用，使得控制器的输出值快速地接近设定值。
积分项可以消除系统存在的静差，提高系统的稳定性。
微分项可以防止系统过冲或震荡，提高系统的响应速度。
PID控制器的参数整定是一个复杂且经验性的过程，需要根据具体的被控对象、控制要求和系统特性进行调整。
下面介绍几种常用的参数整定方法：1. 经验法：根据经验公式，设置参数的初始值，并对系统进行试控，根据实际效果进行逐步调整。
常用的经验公式有Ziegler-Nichols方法、Chien-Hrones-Reswick方法等。
2.约束实验法：通过对系统施加一定的约束实验，如阶跃响应法、频率响应法等，从实验数据中提取系统的模型参数，并根据提取的模型参数进行参数整定。
3.数值方法：通过数值计算方法，如根据系统的传递函数进行数值求解，得到系统的频率特性响应，再根据一定的准则进行参数整定。
4.自整定方法：根据控制系统的自整定能力，通过在线或离线的自整定算法，自动寻找最优参数。
常见的自整定方法有遗传算法、模糊逻辑控制、神经网络等。
在实际的参数整定过程中，需要根据实际情况选择合适的方法，并进行反复测试和调整，直到达到满意的控制效果。
总结：PID参数调节原理是通过比例、积分和微分三项的组合来控制被控对象。
参数整定方法可以采用经验法、约束实验法、数值方法和自整定方法。
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参数调节方法
（2）衰减曲线法是以4：1衰减作为整定要求的，先切除调节器的积分和微分作用 ，用凑试法整定纯比例控制作用的比例带PB（比同时凑试二个或三个参数要简单得多），使之符合4：1衰减比例的要求，记下此时的比例带PBs和振荡周期Ts。如果加进积分和微分作用，可按表3-4-2给出经验公式进行计算。若按这种方式整定的参数作适当的调整。对有些控制对象，控制过程进行较快，难以从记录曲线上找出衰减比。这时，只要被控量波动2次就能达到稳定状态，可近似认为是4：1的衰减过程，其波动一次时间为Ts。
PID参数整定方法就是确定调节器的比例带PB、积分时间Ti和和微分时间Td。一般可以通过理论计算来确定，但误差太大。目前，应用最多的还是工程整定法：如经验法、衰减曲线法、临界比例带法和反应曲线法即先确定一个调节器的参数值PB和Ti，通过改变给定值对控制系统施加一个扰动，现场观察判断控制曲线形状。若曲线不够理想，可改变PB或Ti，再画控制过程曲线，经反复凑试直到控制系统符合动态过程品质要求为止，这时的PB和Ti就是最佳值。如果调节器是PID三作用式，那么要在整定好的PB和Ti的基础上加进微分作用。由于微分作用有抵制偏差变化的能力，所以确定一个Td值后，可把整定好的PB和Ti值减小一点再进行现场凑试，直到PB、Ti和Td取得最佳值为止。显然用经验法整定的参数是准确的。但花时间较多。为缩短整定时间，应注意以下几点：①根据控制对象特性确定好初始的参数值PB、Ti和Td。可参照在实际运行中的同类控制系统的参数值，或参照表3-4-1所给的参数值，使确定的初始参数尽量接近整定的理想值。这样可大大减少现场凑试的次数。②在凑试过程中，若发现被控量变化缓慢，不能尽快达到稳定值，这是由于PB过大或Ti过长引起的，但两者是有区别的：PB过大，曲线漂浮较大，变化不规则，Ti过长，曲线带有振荡分量，接近给定值很缓慢。这样可根据曲线形状来改变PB或Ti。③PB过小，Ti过短，Td太长都会导致振荡衰减得慢，甚至不衰减，其区别是PB过小，振荡周期较短；Ti过短，振荡周期较长；Td太长，振荡周期最短。④如果在整定过程中出现等幅振荡，并且通过改变调节器参数而不能消除这一现象时，可能是阀门定位器调校不准，调节阀传动部分有间隙（或调节阀尺寸过大）或控制对象受到等幅波动的干扰等，都会使被控量出现等幅振荡。这时就不能只注意调节器参数的整定，而是要检查与调校其它仪表和环节。
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。
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谈如何整定PID 参数
各种工艺装置采用DCS 系统主要实现生产过程的自动化控制，DCS 系统在各类生产装置工艺过程中占有举足轻重的地位，它好比工艺生产过程的眼睛，是指挥和控制生产过程的大脑和神经中枢，是各类生产装置保证工艺指标、安全稳定运转、节能降耗及优化操作和改善生产管理的关键，DCS 能否发挥应有的作用和取得用户满意的效果，其中自控率是一项很重要的指标，调节系统能否投入自动，PID 参数整定很关键。
壱、调节器正/反作用的确定方法
调节系统投自动：往往在控制方案确定好且判断出调节器的正/反作用后，最关键的是P 、I 、D 参数如何整定，根据多年的现场工作经验，谈谈如何整定调节系统的P 、I 、D 参数，请大家在工程中参考。
在整定调节系统的P 、I 、D 参数前，要保证一个闭环调节系统必须是负反馈，即Ko*Kv*Kc ＞0。
“C”
确定调节器正/反作用之简单示例图
单回路PID调节系统方框图
调节对象Ko：阀门、执行器开大，测量PV增加，则Ko＞0；反之，则Ko＜0；
调节阀门Kv：阀门正作用（气开、电开），则Kv＞0；阀门反作用（气关、电关），则Kv＜0；
Ko、Kv的正负由工艺对象和生产安全决定，根据Ko、Kv的正负和Ko*Kv*Kc ＞0，我们可以确定Kc的正负，
调节器Kc：若Kc＞0，则调节器为反作用；若Kc＜0，则调节器为正作用；软件组态中要设置正确,在装置调试和开车及P、I、D参数整定前，调节器的正/反作用务必检查，且正确无
误。
1)在整定调节系统的P、I、D参数前，要保证测量准确、阀门动作灵活；
2)在整定调节系统的P、I、D参数时，打好招呼，要求用户工艺操作密切注意生产运行
状况，确保安全生产；
3)在整定调节系统的P、I、D参数时，先投自动后串级，先投副环后主环，副环粗，主
环细。
在操作站CRT上，打开调节器的整定调整画面窗口，改变给定值SP或输出值
OP，给出一个工艺允许的阶跃信号，观察测量值PV变化和趋势图，不断修定PID参
数，往往反复几次，直至平稳控制。
实际中，一般能达到工艺满意的一阶特性即可。
二、经验PID整定参数预置
对介质为流体（气体、液体）情况，经验PID整定参数参考如下，（在出所前最好在软件组态中要设置好，到现场再细调或不动）：
1、对流量调节（F）：
一般P=120～200%，I=50～100S，D=0S；
对防喘振系统：一般P=120～200%，I=20～40S，D=15～40S；
2、对压力调节（P）：
一般P=120～180%，I=50～100S，D=0S；
对放空系统：一般P=80～160%，I=20～60S，D=15～40S；
3、对液位调节（L）：
1]、大容器（直径4米、高2米以上塔罐）：一般P=80～120%，I=200～900S，D=0S；
2]、中容器（直径2--4米、高1.5--2米塔罐）：一般P=100～160%，I=80～400S，D=0S；
3]、小容器（直径2米、高1.5米以下塔罐）：一般P=120～300%，I=60～200S，D=0S；
4、对温度调节（T）：一般P=120～260%，I=50～200S，D=20～60S；
上述参数是经验性的东西，不是绝对的。
另外实际中，有时一个调节系统工艺过程对象或阀门（定位器）存在问题，也能靠改变PID参数予以克服，使自动投入。
投自动需要耐心观察、不断修正。
实践中
能否投入自动，最关键的是阀门（定位器）、执行器好用，动作灵活。
在一个串级调节系统（例如：有2个调节器）中，整个内环（副调，其Ko1*Kv1*Kc1 ＞0）相当于主环的Kv，它始终为正。
PID参数整定的结果：观察曲线，一般为一阶特性即可（当然理论上为二阶衰减特性）。
三、自动回路投入注意事项
1、基本原则：
装置在运行时自动回路的投入应保证各工段的平稳运行，主要参数不能出现较大的波动，其它辅
助设备的压力、液位、温度等参数也不能出现影响装置正常运行的过大波动。
2、同工艺操作人员的配合：
自动回路的投入属于自动化改造工程调试工作。
若是我方人员负责投自动回路，在进行此项工作时，应先向用户操作人员讲清我方的工作内容，需要工艺操作人员如何配合，有何影响及出现意外情况应
如何处理，调试结束后应通知工艺操作人员。
自动回路首次投入前应要求工艺操作人员将该部分工况尽量调至相对稳定状态。
3、控制系统具体注意事项：
（1）所有自动回路的组态在出所前都应经过严格测试。
若其组态在现场有改动，在投入自动前应仔细检查组态的信号流向及逻辑的正确性，信号切换部分要注意切换逻辑的时序问题。
组
态应做到自动回路至现场的出口有可做人工干预的简单逻辑部分，以便万一有组态错误可以
人工停止自动回路对现场的作用。
（2）投自动时可先将PID模块的比例带、积分时间的数值放大，将PID模块输出上限、输出下限放至PID模块当前跟踪输出值附近的一个可允许变动范围内，将PID模块输出变化率放小。
投入自动后，观察PID模块的动作方向是否正确，PID模块输入偏差的变化是否在正常范围
之内，确认后再将PID模块的几种输出限制相继放开，恢复其正常作用，再根据调节品质调
节PID模块各项的参数。
四、PID参数整定方法
1、基础知识
在自动调节系统中，E=SP-PV。
其中，E为偏差、SP为给定值、PV为测量值。
当SP大于PV时为正偏差，反之为负偏差。
1)比例调节作用的动作与偏差的大小成正比；当比例度为100时，比例作用的输出与偏差
按各自量程范围的1：1动作。
当比例度为10时，按10：1动作。
即比例度越小，比例作
用越强。
比例作用太强会引起振荡。
太弱会造成比例欠调，造成系统收敛过程的波动周期
太多，衰减比太小。
其作用是稳定被调参数。
2)积分调节作用的动作与偏差对时间的积分成正比。
即偏差存在积分作用就会有输出。
它起
着消除余差的作用。
积分作用太强也会引起振荡，太弱会使系统存在余差。
3)微分调节作用的动作与偏差的变化速度成正比。
其效果是阻止被调参数的一切变化，有超
前调节的作用。
对滞后大的对象有很好的效果。
但不能克服纯滞后。
适用于温度调节。
使用
微分调节可使系统收敛周期的时间缩短。
微分时间太长也会引起振荡。
2、整定方法
经验法是简单调节系统应用最广泛的整定方法，是一种试凑法。
它通过参数预先设置和反复试凑来实现。
参数的预置值要根据对象的特性和仪表的量程决定。
仪表量程大的PID参数要适当加强作用。
四类被调参数的一般范围如下：
实际情况可能超出此范围。
临界比例度法是采用纯比例将系统投入自动，此时积分时间放最大，微分时间放0。
逐渐减小比例度，使系统刚刚出现等幅振荡，记下这时的比例度P b c和振荡周期Tc，然后按下式计算PID的比例度和积分时间：P=2.2P b c；T=0.85Tc。
对于纯滞后时间和时间常数较大的对象，MA CS的PID不宜使用临界比例度法，其较难找到P b c。