PDF《PID参数的调整方法》

PID参数的调整方法 对于PID控制的场合,如果PID参数不确定需要采用自己编写程序或人工方式调整,可以按照下面的步骤进行: 1.

启动装置,观察装置运行情况,按下表逐步调整(表中数据为举例): 注:1. 比例带过窄(P值过小)容易产生振荡动作. 2. 一般情况下微分时间与积分时间的关系:D=I÷(4~6). 3. 在电机、调节阀的控制场合,为了延长电机寿命,通常把D值设为0秒,即取消微分动作. 4. 成品仪表默认的PID参数一般为:5%,120s,30s. 2. 装置启动后根据PV(测量值,即控制对象实际值)调整参数的方法: ⑴ 超程大(超调、过冲大):见左图. 方法:先把P值调小(比例带变窄) 如果还产生超程,请把 值调小(积分作用变强) 同时按照 D= ÷(4~6)的公示改变微分时间 ⑵ 起动时间过长(达到设定值太慢):见左图. 方法:把P值调小(比例带变窄) 把 值调小(积分作用变强) ⑶ Offset(偏差)难以消除:见左图. 方法:把 值调小(积分作用变强) ⑷ 产生振荡:见左图. 方法:关掉积分与微分动作(均设为0) 如果还存在振荡,把P值调大 (调宽比例带) 3. 最佳PID与变更为他PID值后的波形趋势比较: 【PV与MV的关系】 转下页 概念:PV即我们控制对象的变量,即测量值.如温度、压力、流量等.MV即操作量,是一个百分比值.简 单的含义就是PID控制输出的程度,以160°回转角度阀门为例,MV=50%就意味着我们给出的控制信号正 好使阀门开度为80 °,即最大开度的50%. 调整顺序 比例带 P 积分时间 I 微分时间 D

1 2

3 (宽)20% (中)10% (窄)5% (弱作用)200秒 (中度作用)100秒 (强作用)50秒 (强作用) 40秒 (中度作用) 20秒 (弱作用)10秒PID 各 值调整 顺序 超程大 时间 设定值 起动时间长 时间 设定值 偏差 时间 设定值 振荡 时间 设定值 对PID控制,PV的动向与MV的动向有密切关系.作为控制的考虑方向,如果MV能按理想状态进行动 作,PV也将追踪MV的变化,从而再现理想的PV控制结果.同时监测PV及MV的动向进行PID调整相比于 仅仅监测PV的动向进行PID调整,会更容易判断怎样来调整PID值. 下面的控制状态图是把PV与MV在同一趋势上表示.坐标右纵轴是PV值,左纵轴是MV值,横轴是时间. ⑴ 仅P控制的趋势图比较: P=1.5% P=3.0% P=6.0% 对于该装置,比例带在3~6%左右时控制效果最佳.比例带小于3%时由于系统灵敏度太高会产生振荡, 比例带大于6%时,达到设定值的整定时间会过长. ⑵ 对于最佳PID值,仅P(比例带)变更时的趋势比较: P=最佳值的1/2 P=最佳值 P=最佳值的2 倍 对于该装置,比例带在最佳值的1/2倍左右时.如果仅看起动状态,是并不差的趋势,但MV会开始整动, 可认为比例带在该值是一个下限值.而当是P最佳值的2倍时,由于灵敏度变差,起动时会产生超程. ⑶ 对于最佳PID值,进行积分微分变更时的趋势图: MV MV MV PV PV PV MV PV 大踝饔种敌∏孔饔(弱作用) 微分值 大(强作用) 最佳PID值 积分值大、微分值小 结果:起动时间长 积分值大、微分值大 结果:起动时间长 积分值小、微分值小 积分值小、微分值大 结果:积分太强,微分动作 较弱,起动时产生超程. 结果:由于积分、微分动作 均强,MV变化剧烈,PV值 难以稳定下来. MV MV MV MV MV PV PV PV PV PV MV PV MV PV