PID的程序编写并不难,但其中的参数该如何确定?有什么经验或方法吗?

PID的程序编写并不难,但其中的参数该如何确定?有什么经验或方法吗?,第1张

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:一是理论计算整定法。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。二是工程整定方法,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。

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。

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

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

单就程序说一下思路:

首先用fc105模块将第一条的模拟量,二、三条的压力等转换为对应的数字量。然后用这个转换后的数字量作为fb41的参考输入,这样pid会根据这个参考输入(即目标值)计算pid的控制量。然后将此控制量利用fc106转换为模拟量输出给阀门来改变阀门开度即可。

这里面你的问题比较笼统,主要是你进来的模拟量的量程,然后就是你控制阀门的类型,比如说用4-200ma控制阀门,还是1-5v控制阀门,这个还要具体讨论。

fc105

106是模数、数模转换模块。因为plc不能直接处理模拟量,所以要通过模块来转换,如果你要完成具体程序,就要知道你用的模拟量的类型、量程。

另外fb41的背景db你分配后它里面就含有fb41的具体参数,作为一般应用其实可以不用通过背景db来编程。用梯形图基本就可以处理你的问题。

Step 7写的PID控制的FC模块。带"_IN"与带"_OUT"的变量,如果前缀是一样的,要求连接同一个变量。

FUNCTION FC1 : VOID

VAR_INPUT

Run:BOOL//True-运行,False-停止

Auto:BOOL//True-自动,False-手动

ISW:BOOL//True-积分有效,False-积分无效

DSW:BOOL//True-微分有效,False-微分无效

SetMV:REAL//手动时的开度设定值

SVSW:REAL//当设定值低于SVSW时,开度为零

PV:REAL//测量值

SV:REAL//设定值

DeadBand:REAL//死区大小

PBW:REAL//比例带大小

IW:REAL//积分带大小

DW:REAL//微分带大小

dErr_IN:REAL//误差累积

LastPV_IN:REAL//上一控制周期的测量值

END_VAR

VAR_OUTPUT

MV:REAL//输出开度

dErr_OUT:REAL//误差累积

LastPV_OUT:REAL//上一控制周期的测量值

END_VAR

VAR

Err:REAL//误差

dErr:REAL//误差累积

PBH:REAL//比例带上限

PBL:REAL//比例带下限

PVC:REAL//测量值在一个控制周期内的变化率,即测量值变化速率

P:REAL//比例项

I:REAL//积分项

D:REAL//微分项

END_VAR

IF Run=1 THEN

IF Auto=1 THEN

IF SV>=SVSW THEN

Err:=SV-PV

PBH:=SV+PBW

PBL:=SV-PBW

IF PV<PBL THEN

MV:=1

ELSIF PV>PBH THEN

MV:=0

ELSE

P:=(PBH-PV)/(PBH-PBL)//计算比例项

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

/////////////////////////////////////////////以下为积分项的计算//////////////////////////////////////////////////////////////

IF ISW=1 THEN

dErr:=dErr_IN

IF (PV<(SV-DeadBand)) OR (PV>(SV+DeadBand)) THEN

IF (dErr+Err)<(0-IW) THEN

dErr:=0-IW

ELSIF (dErr+Err)>IW THEN

dErr:=IW

ELSE

dErr:=dErr+Err

END_IF

END_IF

I:=dErr/IW

dErr_OUT:=dErr

ELSE

I:=0

END_IF

/////////////////////////////////////////////以上为积分项的计算//////////////////////////////////////////////////////////////

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

/////////////////////////////////////////////以下为微分项的计算//////////////////////////////////////////////////////////////

IF DSW=1 THEN

PVC:=LastPV_IN-PV

D:=PVC/DW

LastPV_OUT:=PV

ELSE

D:=0

END_IF

/////////////////////////////////////////////以上为微分项的计算//////////////////////////////////////////////////////////////

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

IF (P+I+D)>1 THEN

MV:=1

ELSIF (P+I+D)<0 THEN

MV:=0

ELSE

MV:=P+I+D

END_IF

END_IF

ELSE

MV:=0

END_IF

ELSE

MV:=SetMV

END_IF

ELSE

MV:=0

END_IF

END_FUNCTION

进行整定时先进行P调节,使I和D作用无效,观察温度变化曲线,若变化曲线多次出现波形则应该放大比例(P)参数,若变化曲线非常平缓,则应该缩小比例(P)参数。比例(P)参数设定好后,设定积分(I)参数,积分(I)正好与P参数相反,曲线平缓则需要放大积分(I),出现多次波形则需要缩小积分(I)。比例(P)和积分(I)都设定好以后设定微分(D)参数,微分(D)参数与比例(P)参数的设定方法是一样的。

当初写这段程序的就是为了使用调功器来控制炉子的温度的,已经在我单位的调功器上运行成功了,还有就是我单位的调功器没有使用微分(D),只是用了比例(P)和积分(I)。


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原文地址: http://outofmemory.cn/yw/12003253.html

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