PID参数设定

在实际应用中，我们尽量避免使用高深复杂的数学公式，希望能使经验法更多的发挥能力，这样既可以节省很多时间，也可以通过经验的传授使更多的工程师或工人可以掌握一种简单有效的方法来进行PID控制器的调节。
传统的PID经验调节大体分为以下几步：
1．
关闭控制器的I和D元件，加大P元件，使产生振荡。
2．
减小P，使系统找到临界振荡点。
3．
加大I，使系统达到设定值。
4．
重新上电，观察超调、振荡和稳定时间是否符合系统要求。
5．
针对超调和振荡的情况适当增加微分项。
以上5个步骤可能是大家在调节PID控制器时的普遍步骤，但是在寻找合时的I和D参数时，并非易事。如果能够根据经典的Ziegler-Nichols（ZN法）公式来初步确定I和D元件的参数，会对我们的调试起到很大帮助。
John
Ziegler和Nathaniel
Nichols发明了著名的回路整定技术使得PID算法在所有应用在工业领域内的反馈控制策略中是最常用的。Ziegler-Nichols整定技术是1942年第一次发表出来，直到现在还被广泛地应用着。
所谓的对PID回路的“整定”就是指调整控制器对实际值与设定值之间的误差产生的反作用的积极程度。如果正巧控制过程是相对缓慢的话，那么PID算法可以设置成只要有一个随机的干扰改变了过程变量或者一个 *** 作改变了设定值时，就能采取快速和显著的动作。
相反地，如果控制过程对执行器是特别地灵敏而控制器是用来 *** 作过程变量的话，那么PID算法必须在比较长的一段时间内应用更为保守的校正力。回路整定的本质就是确定对控制器作用产生的过程反作用的积极程度和PID算法对消除误差可以提供多大的帮助。
经过多年的发展，Ziegler-Nichols方法已经发展成为一种在参数设定中，处于经验和计算法之间的中间方法。这种方法可以为控制器确定非常精确的参数，在此之后也可进行微调。
Ziegler-Nichols方法分为两步：
1．
构建闭环控制回路，确定稳定极限。
2．
根据公式计算控制器参数。
稳定极限是由P元件决定的。当出现稳态振荡时就达到了这个极限。产生了临界系数Kpcrit和临界振荡周期Tcrit

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。

具体如下。
响应缓慢，可增大Kp，增大Kp调整趋势图快速震荡，可减小Kp减小Kp调整趋势图，超调大，波动慢，可增大Ti增大Ti调整趋势图负载波动时，静差大，回复慢，可增大Kp或减小Ti加入适量的微分时间Td，可改善系统的稳定性(避免加入过大引入干扰和振荡)
当今的闭环自动控制技术都是基于反馈的概念以减少不确定性。反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关键的是被控变量的实际值，与期望值相比较，用这个偏差来纠正系统的响应，执行调节控制。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。PID控制器（比例-积分-微分控制器）是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件，由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成。PID控制的基础是比例控制；积分控制可消除稳态误差，但可能增加超调；微分控制可加快大惯性系统响应速度以及减弱超调趋势。

看用于什么场合，控制精度要求。一般加温控制，如果控制误差要求为5%，测比例设为10%，积分时间需要测量被控体在5%的温度变化内所需的时间（从-5%升到5%的时间）与工艺的对误差允许的时间，一般取变化时间的1/3左右。

微分主要是为了避免过冲，如果对过冲要求比较在意，则取变化时间，如要求稳定时间较短，可取1/2变化时间。现在的智能数字温控仪一般都有自整定（AT）功能。在初次使用时按一下AT键，PID参数将在三次调整周期内自动设定完成。

手动对PID进行整定时，总是先调节比例环节，然后一般是调节积分环知节，最后调节微分环节。温度控制中控制功率和温度之间具有积分关系，为多容系统，积分环节应用不当会造成系统不稳定。

许多文献对PID整定都给出推荐参数。PID的调节可以先确定I值，道然后可以根据实测温度与设定温度值调节PD值，那样就方便了，千万不要一起调，那样容易造成混乱。

扩展资料：

技术参数：

1、双屏LED数码显示,且带有光柱模拟指示功能(0～100%)。

2、具备36种信号输入功能,可任意选择输入信号类型;02%级测量精度。

3、具备“版上下限报警”、“偏差报警”、“LBA报警”、“闪烁报警”等报警功能,带LED报警灯指示。

4、可带一路PID控制输出和一路模拟量变送输出,具有电流、电压、SSR驱动、单/三相可控硅过零触发、继电器接点等输出控制方式可选择。

PID温控仪权 5、带PID参数自整定功能,控制输出手动/自动无扰切换功能,控制准确且无超调。

参考资料：

百度百科-PID温控仪

控制电动阀的开度来达到控制温度是可以的，我个人认为用比例电磁阀替代电动阀完全可以实现PID的控制。因为比例电磁阀有标准的模拟量输入信号和反馈信号而且具有PID调节功能。经过多年的工作经验，我个人认为PID参数的设置的大小，一方面是要根据控制对象的具体情况而定；另一方面是经验。P是解决幅值震荡，P大了会出现幅值震荡的幅度大，但震荡频率小，系统达到稳定时间长；I是解决动作响应的速度快慢的，I大了响应速度慢，反之则快；D是消除静态误差的，一般D设置都比较小，而且对系统影响比较小。对于温度控制系统P在5-10%之间；I在180-240s之间；D在30以下。对于压力控制系统P在30-60%之间；I在30-90s之间；D在30以下。控制电动阀的开度来达到控制温度是可以的，我个人认为用比例电磁阀替代电动阀完全可以实现PID的控制。因为比例电磁阀有标准的模拟量输入信号和反馈信号而且具有PID调节功能。经过多年的工作经验，我个人认为PID参数的设置的大小，一方面是要根据控制对象的具体情况而定；另一方面是经验。P是解决幅值震荡，P大了会出现幅值震荡的幅度大，但震荡频率小，系统达到稳定时间长；I是解决动作响应的速度快慢的，I大了响应速度慢，反之则快；D是消除静态误差的，一般D设置都比较小，而且对系统影响比较小。对于温度控制系统P在5-10%之间；I在180-240s之间；D在30以下。对于压力控制系统P在30-60%之间；I在30-90s之间；D在30以下。

（1）将积分项与微分项设为零；
（2）将比例项从零开始慢慢增大，观察系统反应速度是否符合要求；
（3）当系统反应速度达到要求，停止增大比例项；
（4）在该比例项的基础上减少10%作为最终值；
（5）将积分项从零开始慢慢增大；
（6）当系统产生波动时，停止增大积分项；
（7）在该积分项的基础上减少10%作为最终值；
（8）将微分项从零开始慢慢增大，直到系统无超调量并快速收敛。

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