PID的调节步骤分几步？

温度T: P=20~60%,Ti=180~600s,Td=3-180s ，压力P: P=30~70%,Ti=24~180s, 液位L: P=20~80%,Ti=60~300s, 流量L: P=40~100%,Ti=6~60s。 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。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。

上一篇

调节pid的目标就是使得从模型中得到的增益能够使物理系统正常工作

pid的一般形式如下图

经过移动化简可以得到

现在我们的问题就简化成了在哪里放置这两个极点，和设置多大的增益？

在给微分器加上滤波器，相当于系统多了一个极点，滤波器的相关内容之后介绍

仿真使用的模型还是我们上一篇使用的电机模型

随便取一个之前的模型进行pid控制仿真

先初始化电机模型的变量，再加上pid的必要模型，开始仿真

随便调了几下pid参数，得到下图的效果

根轨迹图(root locus)是控制理论及稳定性理论中，绘图分析的方式，可以看到在特定参数（一般会是反馈系统的环路增益）变化时，系统极点的变化。

说实话，这东西以前我听都没听过，在经过线上线下查找资料才算知道了这么个东西。

简单的说，这个图可以用来判断非时变系统系统的稳定性，以及计算系统增益并实现它的控制器

手画这个图是有许多规则的，不过我没有去了解，毕竟我时间也不多，只知道可以用MATLAB画

有两种方法用于调节：Pole placement 和 Loop shaping

Pole placement

一个简单的开环系统，他的根轨迹图是这样的

在加入PID后，会引入新的零点和极点，就会变成这样

这种调节方法就是通过调节增益，从而得到希望的系统性能

Loop shaping

这个方法和上面的类似，换了种形式的图

据论文介绍，这两种方法的性能都是差不多的，loop-shaping多了两个优点，(i)不需要在FRF上拟合LTI模型来设计控制器，并且(ii)随着控制器系数的平滑变化，增益调度的实现更加缓慢。

对于我来说，暂时只管怎么用，好不好用，就没有深入学习了

下图是我用之前的模型随意调的pid的阶跃响应，可以看出是不符合我们的期望的，下面我们就使用MATLAB进行pid调节

我们首先需要做的是打开 analysis->control design->control system designer ，然后按照下面三张图所示，添加需要调节的pid模块，添加需要的信号

在control system designer的菜单栏中点击tuning methods，在下拉框中选择root locus editor，就可以得到下图

在new plot下选择new step，在d出窗口按下图配置

最终效果如下

手动pid调节

手动调节说实话我是不太懂，我这里只是随便乱调一下表示可以手动修整而已

这里使用的是pole placement的方法，loop shaping也是类似的

自整定pid

这里主要还是介绍自整定pid，毕竟方便，不需要懂太多相关知识

在tuning methods下选择pid tuning

可以在d出窗口中选择pid控制器的类型、性能等等，最后附上调节效果图

最后弄完后要在菜单栏选择update blocks

调节好的模型已上传github的项目库

缺失的链接在留言中

PID参数的设定调节如下：

1、PID就是通过系统误差利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。不同厂家的公式稍有不同，但是基本上都离不开三个参数：比例、积分时间、微分时间。

2、采样周期。在进行PID调节之前要先设定好PID的采样周期，采样周期设定主要根据被控对象的特性决定。

被控对象变化快的（如：流量），可将采样周期设定在100ms左右，采样周期变化慢的（如：液位）可将采样周期设定在1000ms，对于特别缓慢的（如：温度）可设置成5-10S。简单的理解是多长时间比较一次采样值与设定值。

当然需要注意的是，采样周期必须大于程序的执行周期（PLC的运行周期）。

3、比例。比例作用是依据偏差的大小来动作.比例有时又被称为增益用Gain表示，当控制量与被控量成正比例关系时（例如：阀位与流量）增益为正数；

当控制量与被控量成反比例关系时（例如：液位与频率）增益为负数。比较简单的理解是如果设定值与反馈值有偏差时一次调整多少。

当然比例参数设定是还要考虑被控值的性质，对于变频器来说，单次变化可以为0.01但是对于阀门来说最小变化为0.2比较好。因为阀门的精度较低。

4、积分。积分作用是依据偏差是否存在来动作的，在系统中起着消除余差的作用。

在调节时可以先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%。积分时间可以简单的理解成调整的频率（只是为了方便理解）。

5、微分。微分的作用是依据偏差变化速度来动作的，在系统中起着超前调节的作用。很多情况下微分是不需要调节的。若要设定，与确定P和Ti的方法相同，取不振荡时的30%。微分可以简单理解为超前控制。

6、死区。死区在PID调节是一个非常重要的量，可以人为地增加控制回路的稳定性，设置好死区甚至可以减少大量的调整过程。

通俗的理解死区就是你所能接受的最大偏差。死区的大小一般要大于反馈值的波动范围。死区的设置应该在其它参数的设置基础上进行，否则会导致系统失去控制。 PID参数的设定调节技巧基本上就是这样了。

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