智能PID調節器三大元素的調節作用
點擊次數：2245 更新時間：2016-02-26
智能PID調節器，比較明顯的特征是PID調節，是指什么呢?P是指比例，I是指積分，D是指微分。本文就主要來看看智能PID調節器這三個元素的條件作用。
在實際值與目標值差距較大的條件下，智能PID調節器PID的調節主要是P調節，在實際值與目標值比較接近的穩態情況下，以I調節為主，當系統有擾動因素時，D調節就起作用。在PID調節中，比例作用是依據偏差的大小來動作的，在調節閥系統中起著穩定被調參數的作用;積分作用是依據偏差是否存在來動作的，在系統中起著消除余差的作用;微分作用是依據偏差變化速度來動作的，在系統中起著超前調節的作用。
1.比例調節規律的作用
偏差一出現就能及時調節，但調節作用同偏差量是成比例的，調節終了會產生靜態偏差(簡稱靜差)。Kp增大有利于減小靜差，但Kp增加太大，將導致系統超調增加，穩定性變壞，甚至使系統產生振蕩。
2.積分調節規律的作用
只要有偏差，就有調節作用，直到偏差為零，因此它能消除偏差。但積分作用過強，又會使調節作用過強，引起被調參數超調，甚至產生振蕩。
3.微分調節規律的作用
根據偏差的變化速度進行調節，因此能提前給出較大的調節作用，大大減小了系統的動態偏差量及調節過程時間。但微分作用過強，又會使調節作用過強，引起系統超調和振蕩。(另一種表達方式：微分系數的作用是加快系統的響應，對偏差量的變化做出響應，按偏差量趨向進行控制，把偏差消滅在萌芽狀態之中，使超調小，穩定性增加，但對擾動的抑制能力減弱。)
智能PID調節器這三種調節規律的調整原則是：就每一種調節規律而言，在滿足生產要求的情況下，比例作用應強一些，積分作用應強一些，微分作用也應強一些。當同時采用這三種調節規律時，三種調節作用都應適當減弱，且微分時間一般取積分時間的1/4~1/3。
智能PID調節器的調試步驟
1.確定比例增益P：確定比例增益P時，首先去掉PID的積分項和微分項，一般是令Ti=0、Td=0(具體見PID的參數設定說明)，使PID為純比例調節。輸入設定為系統允許的zui大值的60%~70%，由0逐漸加大比例增益P，直至系統出現振蕩;再反過來，從此時的比例增益P逐漸減小，直至系統振蕩消失，記錄此時的比例增益P，設定PID的比例增益P為當前值的60%~70%。比例增益P調試完成。
2.確定積分時間常數Ti：比例增益P確定后，設定一個較大的積分時間常數Ti的初值，然后逐漸減小Ti，直至系統出現振蕩，之后在反過來，逐漸加大Ti，直至系統振蕩消失。記錄此時的Ti，設定PID的積分時間常數Ti為當前值的150%~180%。積分時間常數Ti調試完成。
3.確定積分時間常數Td：積分時間常數Td一般不用設定，為0即可。若要設定，與確定 P和Ti的方法相同，取不振蕩時的30%。
4.系統空載、帶載聯調，再對PID參數進行微調，直至滿足要求。
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