简单控制系统的参数整定方法

㈠ 常用的PID参数整定方法有哪些

确定控制器参数
数字PID控制器控制参数的选择，可按连续-时间PID参数整定方法进行。
在选择数字PID参数之前，首先应该确定控制器结构。对允许有静差（或稳态误差）的系统，可以适当选择P或PD控制器，使稳态误差在允许的范围内。对必须消除稳态误差的系统，应选择包含积分控制的PI或PID控制器。一般来说，PI、PID和P控制器应用较多。对于有滞后的对象,往往都加入微分控制。
选择参数
控制器结构确定后，即可开始选择参数。参数的选择，要根据受控对象的具体特性和对控制系统的性能要求进行。工程上，一般要求整个闭环系统是稳定的，对给定量的变化能迅速响应并平滑跟踪，超调量小；在不同干扰作用下，能保证被控量在给定值；当环境参数发生变化时，整个系统能保持稳定，等等。这些要求，对控制系统自身性能来说，有些是矛盾的。我们必须满足主要的方面的要求，兼顾其他方面，适当地折衷处理。

PID控制器的参数整定，可以不依赖于受控对象的数学模型。工程上，PID控制器的参数常常是通过实验来确定，通过试凑，或者通过实验经验公式来确定。

常用的方法，采样周期选择，
实验凑试法
实验凑试法是通过闭环运行或模拟，观察系统的响应曲线，然后根据各参数对系统的影响，反复凑试参数，直至出现满意的响应，从而确定PID控制参数。
整定步骤
实验凑试法的整定步骤为"先比例，再积分，最后微分"。

（1）整定比例控制

将比例控制作用由小变到大，观察各次响应，直至得到反应快、超调小的响应曲线。

（2）整定积分环节

若在比例控制下稳态误差不能满足要求，需加入积分控制。

先将步骤（1）中选择的比例系数减小为原来的50～80％，再将积分时间置一个较大值，观测响应曲线。然后减小积分时间，加大积分作用，并相应调整比例系数，反复试凑至得到较满意的响应，确定比例和积分的参数。

（3）整定微分环节

若经过步骤（2），PI控制只能消除稳态误差，而动态过程不能令人满意，则应加入微分控制，构成PID控制。

先置微分时间TD=0，逐渐加大TD，同时相应地改变比例系数和积分时间，反复试凑至获得满意的控制效果和PID控制参数。

实验经验法
扩充临界比例度法
实验经验法调整PID参数的方法中较常用的是扩充临界比例度法,其最大的优点是，参数的整定不依赖受控对象的数学模型，直接在现场整定、简单易行。

扩充比例度法适用于有自平衡特性的受控对象，是对连续-时间PID控制器参数整定的临界比例度法的扩充。
整定步骤
扩充比例度法整定数字PID控制器参数的步骤是：

（1）预选择一个足够短的采样周期TS。一般说TS应小于受控对象纯延迟时间的十分之一。

（2）用选定的TS使系统工作。这时去掉积分作用和微分作用，将控制选择为纯比例控制器，构成闭环运行。逐渐减小比例度，即加大比例放大系数KP，直至系统对输入的阶跃信号的响应出现临界振荡（稳定边缘），将这时的比例放大系数记为Kr,临界振荡周期记为Tr。

（3）选择控制度。

控制度，就是以连续-时间PID控制器为基准，将数字PID控制效果与之相比较。

通常采用误差平方积分

作为控制效果的评价函数。

定义控制度

（3-25）

采样周期TS的长短会影响采样-数据控制系统 的品质，同样是最佳整定，采样-数据控制系统的控制品质要低于连续-时间控制系统。因而，控制度总是大于1的，而且控制度越大，相应的采样-数据控制系统的品质越差。控制度的选择要从所设计的系统的控制品质要求出发。

（4） 查表确定参数。根据所选择的控制度，查表3一2，得出数字PID中相应的参数TS,KP,TI和TD。

（5）运行与修正。将求得的各参数值加入PID控制器,闭环运行,观察控制效果,并作适当的调整以获得比较满意的效果。

㈡ 如何调节控制器参数

以下这篇文章是我多年前初学PID时的总结：

P：比例增益；I：积分时间；D：微分时间
在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。
当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。
PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
比例（P）控制：
比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。
积分（I）控制：
在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。
微分（D）控制：
在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。
PID控制器的参数整定：
PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。
PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行 PID控制器参数的整定步骤如下：
(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；
(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时的比例放大系数和临界振荡周期。
(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。
如果反馈达到给定值后，历经多次振荡才能稳定或者根本不能稳定，则可能比例增益过大，积分时间过短，调整时应当首先减小比例增益，然后增大积分时间。如果增大积分时间后，反应过于迟缓，则不宜再增大积分时间，而应继续调整比例增益，在有微分功能的情况下，可以增大微分时间D。
如果反馈迟迟不能跟随给定值，上升速度很慢，应该考虑是否增益过小，积分时间太长。如果原来预置的比例增益和积分时间都较大，则首先考虑减小积分时间；如果原来预置的比例增益并不大，则应首先考虑加大比例增益；如果控制系统有微分环节，则可适当增大微分时间。

㈢ 控制器参数整定的任务是什么常用的控制器参数工程整定的方法有几种

参数整定：对于一个已经设计并安装就绪的控制系统，选择合适的控制器参数（比例度、积分时间、微分时间），来改善系统的稳态和动态特性，使系统的过渡过程达到最为满意的品质指标要求。
整定方法：经验整定法、临界比例度法、衰减曲线法、反应曲线法。
（纯手打，希望采纳）

㈣ pid参数如何整定

PID参数整定是一个复杂的过程，一般需要根据被对象慢慢进行。

常用的方进有扩充临界比例度整定法和扩充响应曲线法两种。适合计算机控制用的简易方法一简化扩充临界比例度整定法，该方法是Roberts P.D 于1974 年提出的。

由于该方法只需整定一一个参数即可，故又称为归一参数整定法。

(4)简单控制系统的参数整定方法扩展阅读

模拟PID 算法中许多行之数字PID是在模拟PID算法的基础上，用差分方程代替连续方程，有效的方法都可以用到数字PID 运算中，如数字PID 的参数整定方法源于模拟PID 算法，化要有一个前提，即采样周期足够小。

在这种情况下，采样系统的PID就非常接近于连续系统的模拟PID 控制。随着计算机控制技术的发展，数字PID 控制得到了很大的发展，这些算法既适用于增量型，也适用于位置型，算法的选用主要取决于执行机构。在这些改进型算法中，变速积分是目前最好的数字PID 算法之一。

因为积分分离算法的数字PID 积分的取含由个被限值确定，属于开关控制，而安速积分则是线性控制，因而得到了广泛的应用。不完全微分算法显然比较复杂，但其控制特性良好因此它的应用越来越广泛。

参考资料

网络--PID参数整定

㈤ 单回路控制系统的整定方法有哪些

常见的仪表控制回路设计有哪些？并简述说明其特点。 总结： 1、简单控制系统 又称单回路反馈控制系统，是由一个被控对象、一测量变送器、一调节器和一调节阀所组成的单回路闭合控制系统。特点：结构简单、少、易于调整和投运。适用于被控对象纯滞后小、时间常数小、负荷和干扰变化比较平缓或者对被控变量要求不高的场合。 2、串级控制系统 包括主对象、主控制器、副回路等效环节和主变量测量变送器。特点是对进入副回路的扰动具有较迅速、较强的克服能力；可以改善对象特性、提高工作频率；可消除调节阀等非线性的影响；具有一定的自适应能力。适用于时间常数及纯滞后较大的被控对象，如加热炉的温度控制等。 3、比值控制系统 工业生产上为保持两种或两种以上物料比值为一定的控制叫比值控制。常见的比值控制系统有单闭环比值、双闭环比值和串级比值三种。单闭环比值控制系统特点：物料流量的比值较为精确，但当主流量出现大的扰动或负荷频繁波动时，副流量在调节过程中相对于控制器的给定值会出现比较大的偏差，不适用于需严格要求动态比值的化学反应。 双闭环比值控制系统特点：能克服单闭环的缺点，提降负荷比较方便。串级比值控制系统特点：比值可变化，精度高，应用范围广。 4、选择性控制系统：常见为高低值或数值比较选择，然后进行相应的控制 5、分程控制系统 特点：一个控制器输出同时可控制几个工作范围不同的调节阀。 6、前馈控制系统特点：按被控变量的偏差进行控制。 7、三冲量控制系统常见的有锅炉汽包液位控制。

㈥ 简单控制系统的构成及参数设定方法都有哪些

P I D的数值要根据不同的系统来设置，这是没有固定的值的，一般都是根据经验用凑值法来完成参数设置。
首先将PID参数先随经验设置一下，然后根据曲线的情况固定P，再根据曲线的波动情况来调节I当P和I确定以后D一般不设置。因为微分是控制滞后量的，只有在温度调节也就是系统有温度参与的时候才设置D。
希望能够帮助到你！

㈦ 单回路控制系统调节器参数整定有哪些主要方法

可以进行自整定的，如果不是重要工艺环节可以按照说明书进行操作，在工作状态下，按压确认键 确认键键显示loc,loc数值为0或者132时进入一级菜单，找到aut参数