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浙大300XP PID的整定? 2.3 pid参数整定方法   2.3.1 工程整定法   pid数字调节器的参数,除了比例系数kp,积分时间ti和微分时间td外,还有1个重要参数即采样周期t。     1.采样周期t的选择确定   从理论上讲,采样频率越高,失真越小。但是,对于控制器,由于是依靠偏差信号来进行调节计算的,当采样周期t太小,偏差信号也会过小,此时计算机将失去调节作用;若采样周期t太长,则将引起误差。因此采样周期t必须综合考虑。采样周期的选择方法有两种,一种是计算法,另一种是经验法。   计算法由于比较复杂,特别是被控对象各环节时间常数难以确定,工程上较少用。经验法是一种凑试法,即根据人们在控制工作实践中积累的经验以及被控对象的特点,先选择一个采样周期t,进行试验,再反复改变t,直到满意为止。   2.kp,ti,td的选择方法   1)扩充临界比例度法      扩充临界比例度法是简易工程整定方法之一,用它整定kp,ti,td的步骤如下。   选择最短采样周期tmin,求出临界比例度su和临界振荡周期tu。具体方法是将tmin输入计算机,只有p环节控制,逐渐缩小比例度,直到系统产生等幅振荡。此时的比例度即为临界比例度su,振荡周期称为临界振荡周期tu。选择控制度为: (2-15)   通常当控制度为1.05时,表示数字控制方式与模拟方式效果相当。根据计算度,查表2-1可求出kp,ti,td。   表2-1 扩充临界比例度法整定参数表 控制度 控制规律 参  数 t kp ti td 1.05 pi pid 0.03tu 0.014tu 0.53su 0.63su 0.88tu 0.49tu / 0.14tu 1.2 pi pid 0.05tu 0.43tu 0.49su 0.47su 0.91tu 0.47tu / 0.16tu 1.5 pi pid 0.14tu 0.09tu 0.42su 0.34su 0.99tu 0.43tu / 0.20tu 2.0 pi pid 0.22tu 0.16tu 0.36su 0.27su 1.05tu 0.4tu / 0.22tu   2)扩充响应曲线法   若已知系统的动态特性曲线,可以采用和模拟调节方法一样的响应曲线法进行整定,其步骤如下。   断开微机调节器,使系统手动工作,当系统在给定值处处于平衡后,给一阶跃输入。用仪表记录被调参数在此阶跃作用下的变化过程曲线。如图2-12所示。    图2-12 阶跃信号下的曲线 动画讲解 图片说明   在曲线最大斜率处做切线,求得滞后时间t,对象时间常数τ以及它们的比值τ/t。根据所求得的τ,t和τ/t值,查表2-2求得值kp,ti,td。    表2-2 扩充响应曲线法整定参数表 控制度 控制规律 参  数 t kp ti td 1.05 pi pid 0.1t 0.05t 0.84τ/t 1.15τ/t 0.34t 2.0t / 0.45t 1.2 pi pid 0.2t 0.15t 0.78τ/t 1.0τ/t 3.6t 1.9t / 0.55t 1.5 pi pid 0.50t 0.34t 0.68τ/t 0.85τ/t 3.9t 1.62t / 0.65t 2.0 pi pid 0.8t 0.6t 0.57τ/t 0.6τ/t 4.2t 1.5t / t   2.3.2 经验法   在实际工作过程中,由于被调对象的动态特性不是很容易确定,即使确定了,不仅计算困难,工作量大,往往其结果与实际相差较大,甚至事倍功半。因此,在实际生产过程中采用的是经验法。即根据各调节作用的规律,经过闭环试验,反复凑试,找出最佳调节参数。微机调速器参数最终要在现场试验好后,才能选出最优参数。厂家有规定的参考值,有一个范围,是理论计算出来的。因此要选择出最优参数,就必须在生产现场进行试验做记录曲线后方能得到。   2.3.3 凑试法确定pid调节参数   凑试法是通过模拟(或闭环)运行观察系统的响应(例如,阶跃响应)曲线,然后根据各调节参数对系统响应的大致影响,反复凑试参数,以达到满意的响应,从而确定pid的调节参数。增大比例系数kp一般将加快系统的响应,这有利于减小静差。但过大的比例系数会使系统有较大的超调,并产生振荡,使稳定性变坏。增大式(2-2)中的td有利于加快系统响应,使超调量减小,稳定性增加,但对于干扰信号的抑制能力将减弱。在凑试时,可参考以上参数分析控制过程的影响趋势,对参数进行先比例,后积分,再微分的整定步骤。其具体步骤如下:    首先整定比例部分。将比例系数由小调大,并观察相应的系统响应,直至得到反应快、超调小的响应曲线。如果系统没有静差或静差小到允许的范围之内,并且响应曲线已属满意,那么只需要用比例调节器即可,最优比例系数可由此确定。    当仅调节比例调节器参数,系统的静差还达不到设计要求时,则需加入积分环节。整定时,首先置积分常数ti为一个较大值,经第一步整定得到的比例系数会略为缩小(如减小20%),然后减小积分常数,使系统在保持良好动态性能的情况下,静差得到消除。在此过程中,可根据响应曲线的好坏反复修改比例系数和积分常数,直至得到满意的效果和相应的参数。    若使用比例积分器,能消除静差,但动态过程经反复调整后仍达不到要求,这时可加入微分环节。在整定时,先置微分常数td为零,在第二步整定的基础上,增大td,同时相应地改变kp和ti,逐步凑试,以获得满意的调节效果和参数。   应该指出,在整定中参数的选定不是惟一的。事实上,比例、积分和微分三部分作用是相互影响的。从应用角度来看,只要被控制过程的主要性能指标达到设计要求,那么比例、积分和微分参数也就确定了。表2-3给出了一些常见的调节器参数选择范围。 表2-3 常见被调量pid参数经验选择范围 被调量 特        点 参 数 kp ti/ min td/ min 流量  时间常数小,并有噪声,故kp比较小,ti较小,不用微分 1~2.5 0.1~1 温度  对象有较大滞后,常用微分 1.6~5 3~10 0.5~3 压力  对象的滞后不大,不用微分 1.4~3.5 0.4~3 液位  允许有静差时,不用积分和微分 1.25~5查看更多
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简介
职业:安徽省宿州市贯华化工有限公司 - 人事职员/行政职员
学校:茂名学院 - 化工与环境工程学院
地区:山东省
个人简介:人生贵知心,定交无暮早。查看更多
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