PID参数整定方法讲课文档.ppt

PID参数整定方法第1页，共17页。优选PID参数整定方法第2页，共17页。主要内容自动控制系统的组成；比例(P)、积分(I)、微分(D)控制；P、I、D参数的整定方法；临界比例度法衰减曲线法经验法第3页，共17页。自动控制系统的组成框图自控系统组成LCLIC第4页，共17页。比例(P)控制比例控制：控制器的输出与输入偏差值成比例关系。系统一旦出现偏差，比例调节立即产生调节作用以减少偏差。双位控制比例控制第5页，共17页。1、过程简单快速，比例作用大，可以加快调节，减少误差；2、比例作用过大，使系统稳定性下降，造成不稳定。3、有余差存在。比例(P)控制P=KP*eδ=1/KP*100%第6页，共17页。积分(I)控制t参数值t阀开度t负荷dP/dt=Ki*eTi=1/Ki（分）积分调节：消除系统余差，提高无差度。只要有余差存在，积分调节就进行，直至无差，积分调节停止。第7页，共17页。1、调节器的输出不仅取决于偏差的大小，而且更主要的是取决于偏差存在的时间2、积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti，Ti越小，积分作用就越强。3、与比例调节相比，积分调节使调节过程缓慢，波动加大，系统稳定性下降。4、调节过分。积分(I)控制LCLIC第8页，共17页。微分(D)控制微分（D）控制：控制器的输出与输入误差信号的微分成正比关系。（即与偏差的变化速度成正比）1、消除系统滞后；2、超前调节；3、易引起系统振荡；LC第9页，共17页。比例、积分、微分调节小结1、比例调节根据“偏差大小”来动作，输出与输入偏差的大小成比例，调节及时、有力，但有余差；比例度越小，调节作用越强，太强时会引起振荡；2、积分调节根据“偏差是否存在”来动作，输出与偏差对时间的积分成比例，其实质是消除余差。积分使最大动偏差增大，延长了调节时间；积分时间越小，积分作用越强，太强时易引起振荡；3、微分调节根据“偏差变化速度”来动作，输出与偏差变化的速度成比例，有超前调节作用，对滞后大的系统调节效果好。可减少调节过程的动偏差，缩短调节时间；微分时间越大，作用越强，太强时易引起振荡；第10页，共17页。PID参数的整定方法自动控制系统PID参数整定目标第11页，共17页。控制器控制规律的选择原则对于一些对象控制通道滞后较小，负荷变化不大，工艺要求又不太高的控制系统，可选用比例控制器。象贮罐的液面，以及不太重要的蒸汽压力等控制系统。2.对象控制通道滞后较小，负荷变化不大，但不允许有余差的情况，可选用比例积分控制器。例如流量、管道压力等控制系统往往采用ＰＩ控制器。3.当对象滞后较大，如温度、ＰＨ值等控制系统则需引入微分作用。一般在对象滞后较大，负荷变化也较大，控制质量又要求较高时，可选用比例（P）积分（I）微分（D）控制器。PID参数的整定方法第12页，共17页。PID参数整定-----对已定的控制系统求取保证控制过程质量为最好的控制器参数（比例度δ%、积分时间TI、微分时间TD）PID参数整定方法理论计算参数整定法——已知广义对象的数学模型，然后根据系统的各项质量指标要求，通过计算确定相应的PID参数。现场工程整定法——条件：在工艺过程手操稳定的基础上进行。1）临界比例度法2）衰减曲线法3）经验法4）响应曲线法PID参数的整定方法第13页，共17页。将调节器的积分时间TI置于最大（TI=∞），微分时间置零（TD=0），比例度δ适当，平衡操作一段时间，把系统投入自动运行。将比例度δ逐渐减小，得到等幅振荡过程，记下临界比例度δk和临界振荡周期Tk值。根据δk和Tk值，采用经验公式，计算出调节器各个参数，即δ、TI、TD的值。按“先P后I最后D”的操作程序将调节器整定参数调到计算值上。若还不够满意，可再作进一步调整。PID参数的整定方法操作方法方法一：临界比例度法第14页，共17页。临界振荡整定计算公式δ(%)TI(min)TD(min)P2δKPI2.2δKTk/1.2PID1.6δK0.5Tk0.25TIPID参数的整定方法第15页，共17页。****