pid系数的调整方法
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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”.
1、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。因此,当被控量接近定值时,反号的比列作用阻碍积分作用,避免积分超调及随之而来的振荡,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、微分作用可改善系统的动态特性,阻止偏差的变化,有助于减小超调量,消除振荡,缩短调节时间t ,允许加大Kp,使系统稳态误差减小,提高控制精度,达到满意的控制效果。所以,在e 比较大时,Kd取零,实际为 PI 控制;在e 比较小时,Kd取一正值,实行PID控制。
在实际调试中,只能先大致设定一个经验值,然后根据调节效果修改。
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