簡單控制系統的參數整定方法

㈠ 常用的PID參數整定方法有哪些

確定控制器參數
數字PID控制器控制參數的選擇，可按連續-時間PID參數整定方法進行。
在選擇數字PID參數之前，首先應該確定控制器結構。對允許有靜差（或穩態誤差）的系統，可以適當選擇P或PD控制器，使穩態誤差在允許的范圍內。對必須消除穩態誤差的系統，應選擇包含積分控制的PI或PID控制器。一般來說，PI、PID和P控制器應用較多。對於有滯後的對象,往往都加入微分控制。
選擇參數
控制器結構確定後，即可開始選擇參數。參數的選擇，要根據受控對象的具體特性和對控制系統的性能要求進行。工程上，一般要求整個閉環系統是穩定的，對給定量的變化能迅速響應並平滑跟蹤，超調量小；在不同干擾作用下，能保證被控量在給定值；當環境參數發生變化時，整個系統能保持穩定，等等。這些要求，對控制系統自身性能來說，有些是矛盾的。我們必須滿足主要的方面的要求，兼顧其他方面，適當地折衷處理。

PID控制器的參數整定，可以不依賴於受控對象的數學模型。工程上，PID控制器的參數常常是通過實驗來確定，通過試湊，或者通過實驗經驗公式來確定。

常用的方法，采樣周期選擇，
實驗湊試法
實驗湊試法是通過閉環運行或模擬，觀察系統的響應曲線，然後根據各參數對系統的影響，反復湊試參數，直至出現滿意的響應，從而確定PID控制參數。
整定步驟
實驗湊試法的整定步驟為"先比例，再積分，最後微分"。

（1）整定比例控制

將比例控製作用由小變到大，觀察各次響應，直至得到反應快、超調小的響應曲線。

（2）整定積分環節

若在比例控制下穩態誤差不能滿足要求，需加入積分控制。

先將步驟（1）中選擇的比例系數減小為原來的50～80％，再將積分時間置一個較大值，觀測響應曲線。然後減小積分時間，加大積分作用，並相應調整比例系數，反復試湊至得到較滿意的響應，確定比例和積分的參數。

（3）整定微分環節

若經過步驟（2），PI控制只能消除穩態誤差，而動態過程不能令人滿意，則應加入微分控制，構成PID控制。

先置微分時間TD=0，逐漸加大TD，同時相應地改變比例系數和積分時間，反復試湊至獲得滿意的控制效果和PID控制參數。

實驗經驗法
擴充臨界比例度法
實驗經驗法調整PID參數的方法中較常用的是擴充臨界比例度法,其最大的優點是，參數的整定不依賴受控對象的數學模型，直接在現場整定、簡單易行。

擴充比例度法適用於有自平衡特性的受控對象，是對連續-時間PID控制器參數整定的臨界比例度法的擴充。
整定步驟
擴充比例度法整定數字PID控制器參數的步驟是：

（1）預選擇一個足夠短的采樣周期TS。一般說TS應小於受控對象純延遲時間的十分之一。

（2）用選定的TS使系統工作。這時去掉積分作用和微分作用，將控制選擇為純比例控制器，構成閉環運行。逐漸減小比例度，即加大比例放大系數KP，直至系統對輸入的階躍信號的響應出現臨界振盪（穩定邊緣），將這時的比例放大系數記為Kr,臨界振盪周期記為Tr。

（3）選擇控制度。

控制度，就是以連續-時間PID控制器為基準，將數字PID控制效果與之相比較。

通常採用誤差平方積分

作為控制效果的評價函數。

定義控制度

（3-25）

采樣周期TS的長短會影響采樣-數據控制系統 的品質，同樣是最佳整定，采樣-數據控制系統的控製品質要低於連續-時間控制系統。因而，控制度總是大於1的，而且控制度越大，相應的采樣-數據控制系統的品質越差。控制度的選擇要從所設計的系統的控製品質要求出發。

（4） 查表確定參數。根據所選擇的控制度，查表3一2，得出數字PID中相應的參數TS,KP,TI和TD。

（5）運行與修正。將求得的各參數值加入PID控制器,閉環運行,觀察控制效果,並作適當的調整以獲得比較滿意的效果。

㈡ 如何調節控制器參數

以下這篇文章是我多年前初學PID時的總結：

P：比例增益；I：積分時間；D：微分時間
在工程實際中，應用最為廣泛的調節器控制規律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調節。
當被控對象的結構和參數不能完全掌握，或得不到精確的數學模型時，控制理論的其它技術難以採用時，系統控制器的結構和參數必須依靠經驗和現場調試來確定，這時應用PID控制技術最為方便。即當我們不完全了解一個系統和被控對象，或不能通過有效的測量手段來獲得系統參數時，最適合用PID控制技術。
PID控制，實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據系統的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。
比例（P）控制：
比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關系。當僅有比例控制時系統輸出存在穩態誤差（Steady-state error）。
積分（I）控制：
在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關系。對一個自動控制系統，如果在進入穩態後存在穩態誤差，則稱這個控制系統是有穩態誤差的或簡稱有差系統（System with Steady-state Error）。為了消除穩態誤差，在控制器中必須引入「積分項」。積分項對誤差取決於時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩態誤差進一步減小，直到等於零。因此，比例+積分(PI)控制器，可以使系統在進入穩態後無穩態誤差。
微分（D）控制：
在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關系。 自動控制系統在克服誤差的調節過程中可能會出現振盪甚至失穩。其原因是由於存在有較大慣性組件（環節）或有滯後(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落後於誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化「超前」，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應該是零。這就是說，在控制器中僅引入「比例」項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是「微分項」，它能預測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控製作用等於零，甚至為負值，從而避免了被控量的嚴重超調。所以對有較大慣性或滯後的被控對象，比例+微分(PD)控制器能改善系統在調節過程中的動態特性。
PID控制器的參數整定：
PID控制器的參數整定是控制系統設計的核心內容。它是根據被控過程的特性確定PID控制器的比例系數、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數整定的方法很多，概括起來有兩大類：一是理論計算整定法。它主要是依據系統的數學模型，經過理論計算確定控制器參數。這種方法所得到的計算數據未必可以直接用，還必須通過工程實際進行調整和修改。二是工程整定方法，它主要依賴工程經驗，直接在控制系統的試驗中進行，且方法簡單、易於掌握，在工程實際中被廣泛採用。
PID控制器參數的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應曲線法和衰減法。三種方法各有其特點，其共同點都是通過試驗，然後按照工程經驗公式對控制器參數進行整定。但無論採用哪一種方法所得到的控制器參數，都需要在實際運行中進行最後調整與完善。現在一般採用的是臨界比例法。利用該方法進行 PID控制器參數的整定步驟如下：
(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統工作；
(2)僅加入比例控制環節，直到系統對輸入的階躍響應出現臨界振盪，記下這時的比例放大系數和臨界振盪周期。
(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數。
如果反饋達到給定值後，歷經多次振盪才能穩定或者根本不能穩定，則可能比例增益過大，積分時間過短，調整時應當首先減小比例增益，然後增大積分時間。如果增大積分時間後，反應過於遲緩，則不宜再增大積分時間，而應繼續調整比例增益，在有微分功能的情況下，可以增大微分時間D。
如果反饋遲遲不能跟隨給定值，上升速度很慢，應該考慮是否增益過小，積分時間太長。如果原來預置的比例增益和積分時間都較大，則首先考慮減小積分時間；如果原來預置的比例增益並不大，則應首先考慮加大比例增益；如果控制系統有微分環節，則可適當增大微分時間。

㈢ 控制器參數整定的任務是什麼常用的控制器參數工程整定的方法有幾種

參數整定：對於一個已經設計並安裝就緒的控制系統，選擇合適的控制器參數（比例度、積分時間、微分時間），來改善系統的穩態和動態特性，使系統的過渡過程達到最為滿意的品質指標要求。
整定方法：經驗整定法、臨界比例度法、衰減曲線法、反應曲線法。
（純手打，希望採納）

㈣ pid參數如何整定

PID參數整定是一個復雜的過程，一般需要根據被對象慢慢進行。

常用的方進有擴充臨界比例度整定法和擴充響應曲線法兩種。適合計算機控制用的簡易方法一簡化擴充臨界比例度整定法，該方法是Roberts P.D 於1974 年提出的。

由於該方法只需整定一一個參數即可，故又稱為歸一參數整定法。

(4)簡單控制系統的參數整定方法擴展閱讀

模擬PID 演算法中許多行之數字PID是在模擬PID演算法的基礎上，用差分方程代替連續方程，有效的方法都可以用到數字PID 運算中，如數字PID 的參數整定方法源於模擬PID 演算法，化要有一個前提，即采樣周期足夠小。

在這種情況下，采樣系統的PID就非常接近於連續系統的模擬PID 控制。隨著計算機控制技術的發展，數字PID 控製得到了很大的發展，這些演算法既適用於增量型，也適用於位置型，演算法的選用主要取決於執行機構。在這些改進型演算法中，變速積分是目前最好的數字PID 演算法之一。

因為積分分離演算法的數字PID 積分的取含由個被限值確定，屬於開關控制，而安速積分則是線性控制，因而得到了廣泛的應用。不完全微分演算法顯然比較復雜，但其控制特性良好因此它的應用越來越廣泛。

參考資料

網路--PID參數整定

㈤ 單迴路控制系統的整定方法有哪些

常見的儀表控制迴路設計有哪些？並簡述說明其特點。 總結： 1、簡單控制系統 又稱單迴路反饋控制系統，是由一個被控對象、一測量變送器、一調節器和一調節閥所組成的單迴路閉合控制系統。特點：結構簡單、少、易於調整和投運。適用於被控對象純滯後小、時間常數小、負荷和干擾變化比較平緩或者對被控變數要求不高的場合。 2、串級控制系統 包括主對象、主控制器、副迴路等效環節和主變數測量變送器。特點是對進入副迴路的擾動具有較迅速、較強的克服能力；可以改善對象特性、提高工作頻率；可消除調節閥等非線性的影響；具有一定的自適應能力。適用於時間常數及純滯後較大的被控對象，如加熱爐的溫度控制等。 3、比值控制系統 工業生產上為保持兩種或兩種以上物料比值為一定的控制叫比值控制。常見的比值控制系統有單閉環比值、雙閉環比值和串級比值三種。單閉環比值控制系統特點：物料流量的比值較為精確，但當主流量出現大的擾動或負荷頻繁波動時，副流量在調節過程中相對於控制器的給定值會出現比較大的偏差，不適用於需嚴格要求動態比值的化學反應。 雙閉環比值控制系統特點：能克服單閉環的缺點，提降負荷比較方便。串級比值控制系統特點：比值可變化，精度高，應用范圍廣。 4、選擇性控制系統：常見為高低值或數值比較選擇，然後進行相應的控制 5、分程式控制制系統 特點：一個控制器輸出同時可控制幾個工作范圍不同的調節閥。 6、前饋控制系統特點：按被控變數的偏差進行控制。 7、三沖量控制系統常見的有鍋爐汽包液位控制。

㈥ 簡單控制系統的構成及參數設定方法都有哪些

P I D的數值要根據不同的系統來設置，這是沒有固定的值的，一般都是根據經驗用湊值法來完成參數設置。
首先將PID參數先隨經驗設置一下，然後根據曲線的情況固定P，再根據曲線的波動情況來調節I當P和I確定以後D一般不設置。因為微分是控制滯後量的，只有在溫度調節也就是系統有溫度參與的時候才設置D。
希望能夠幫助到你！

㈦ 單迴路控制系統調節器參數整定有哪些主要方法

可以進行自整定的，如果不是重要工藝環節可以按照說明書進行操作，在工作狀態下，按壓確認鍵 確認鍵鍵顯示loc,loc數值為0或者132時進入一級菜單，找到aut參數