pid控制及pid参数设定.ppt

2）加入积分环节 如果在比例调节器的基础上系统的静差不能满足，则需加入积分环节。整定时先把上步中得到的P的值调小一点（如缩小到原值的0.8倍）再调i，首先置积分时间Ti为一较大值（注意积分时间和积分作用的关系），然后减小积分时间，直至系统出现振荡，之后在反过来，逐渐加大Ti，直至系统振荡消失。使在保持系统良好的动态性能的情况下，静差得到消除。在此过程中，可根据响应曲线的好坏反复改变比例系数和积分时间，以期得到满意的控制过程与整定参数。 3）加入微分环节 若使用比例积分调节器消除了静差，但动态过程经反复调整仍不能满意，则可加入微分环节，构成比例积分微分调节器。在整定时，可先置微分时间Td为零。在第二步整定的基础上，增大Td，同时相应的改变比例系数和积分时间，逐步试凑，以获得满意效果。 PID常用口诀： 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 PID调节器的参数对控制质量的影响部十分敏感，因而在整定中参数的选定并不是唯一的。事实上，在比例、积分、微分三部分产生的控制作用中，某部分的减小往往可由其它部分的增大来补偿。因此不同的整定参数完全有可能得到同样的效果。 谢 谢 大 家 的 支 持 下 课 授课内容： 自动控制原理的一般概念 控制系统的性能指标 P、I、D在控制系统中的作用 PID参数整定方法 1 自动控制规律的一般概念 所谓自动控制，就是指在没有人直接参与的情况下，利用控制器使被控对象(如机器、设备和生产过程)的某些物理量(或工作状态)能自动地按照预定的规律变化(或运行)。完成这一过程的所有元件与装置组成的整体就称为自动控制系统。 现代数字计算机的迅速发展，为自动控制技术的应用开辟了广阔的前景。使它不仅大量应用于空间技术、科技、工业、交通管理、环境卫生等领域，而且它的概念和分析问题的方法也向其他领域渗透。例如政治、经济、教学等领域中的各种体系；人体的各种功能；自然界中的各种生物学系统，都可视为是一种控制系统。自动控制系统的广泛应用不仅能使生产设备或过程实现自动化，极大地提高了劳动生产率和产品的质量，改善了劳动条件。 目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。同时,控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。一个控制系统包括控制器﹑传感器﹑变送器﹑执行机构﹑输入输出接口。控制器的输出经过输出接口﹑执行机构﹐加到被控系统上﹔控制系统的被控量﹐经过传感器﹐变送器﹐通过输入接口送到控制器。不同的控制系统﹐其传感器﹑变送器﹑执行机构是不一样的。比如压力控制系统要采用压力传感器。电加热控制系统的传感器是温度传感器。 自动控制是一门理论性很强的科学技术，一般泛称为“自动控制技术”。把实现自动控制所需的各个部件按一定的规律组合起来，去控制被控对象，这个组合体叫做“控制系统”。分析与综合控制系统的理论称之为“控制理论”。 自动控制系统的种类较多，被控制的物理量有各种各样，如温度、压力、流量、电压、转速、位移和力等。组成这些控制系统的元、部件虽然有较大的差异，但是系统的基本结构却相类同，且一般都是通过机械、电气、液压等方法代替人工控制。 1.1、开环控制系统　 开环控制系统(open-loop control system)是指被控对象的输出(被控制量)对控制器(controller)的输出没有影响。在这种控制系统中,不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。 1.2、闭环控制系统　 闭环控制系统(closed-loop control system)的特点是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来影响控制器的输出,形成一个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈,若反馈信号与系统给定值信号相反,则称为负反馈( Negative Feedback),若极性相同,则称为正反馈,一般闭环控制系统均采用负反馈