PID引數整定快速入門(調節器引數整定方法)

2022-08-02 08:57:13 字數 2076 閱讀 6345

pid調節器

引數整定方法很多,常見的工程整定方法有臨界比例度法、衰減曲線法和經驗法。雲潤儀表以**形式分別介紹調節器引數整定方法。

臨界比例度法

乙個調節系統,在階躍干擾作用下,出現既不發散也不衰減的等幅**過程,此過程成為等幅振盪過程,如下圖所示。此時調節器的比例度為臨界比例度δk

,被調引數的工作週期為為臨界週期tk

臨界比例度法整定pid引數步驟

1、將調節器積分時間設定為無窮大、微分時間設定為零(即t

i=∞,t

d=0),比例度適當取值,調節系統按純比例作用投入。穩定後,適當減小比例度,在外界干擾作用下,觀察過程變化情況,尋取系統等幅振盪臨界狀態,得到臨界引數。

2、根據臨界比例度δk

和為臨界週期t

k,按下錶計算出調節器引數整定值

臨界比例度法pid引數整定經驗公式

調節規律

調節器引數

比例度δ,單位:%

積分時間ti,單位:min

微分時間td,單位:minp2×

δk---

---pi

2.2×

δk0.85×

tk---

pid1.7×

δk0.5×

tk0.125×

tk3、將計算所得的調節器引數輸入調節器後再次執行調節系統,觀察過程變化情況。多數情況下系統均能穩定執行狀態,如果還未達到理想控制狀態,進需要對引數微調即可。

衰減曲線法

衰減曲線法整定調節器引數通常會按照4:1和10:1兩種衰減方式進行,兩種方法操作步驟相同,但分別適用於不同工況的調節器引數整定。

4:1衰減曲線法整定調節器引數

純比例度作用下的自動調節系統,在比例度逐漸減小時,出現4:1衰減振盪過程,此時比例度為4:1衰減比例度δs

,兩個相鄰同向波峰之間的距離為4:1衰減操作週期ts

,如下圖所示

4:1衰減曲線法整定pid引數步驟如下:

1、將調節器積分時間設定為無窮大、微分時間設定為零(即

ti=∞,

td=0),比例度適當取值,調節系統按純比例作用投入。系統穩定後,逐步減小比例度,根據工藝操作的許可程度加2%-3%的干擾,觀察調節過程變化情況,直到調節過程變化達到規定的4:1衰減比為止,得到4:1衰減情況下的比例度δs和

衰減操作週期ts。

2、根據

δs和ts

值按以下公式計算出調節器整定引數

4:1衰減曲線法pid引數整定經驗公式

調節規律

調節器引數

比例度δ,單位:%

積分時間ti

,單位:min

微分時間td

,單位:minpδs

------

pi0.2×

δs0.5×

ts---

pid0.8×

δs0.3×

ts0.1×

ts3、將比例度放在比計算值略大的數值上,逐步引入積分和微分作用。

4、將比例度降至計算值上,觀察執行,適當調整。

10:1衰減曲線法整定調節器引數

在部分調節系統中,由於採用4:1衰減比仍嫌振盪比較厲害,則可採用10:1的衰減過程,如下圖所示。這種情況下由於衰減太快,要測量操作週期比較困難,但可測取從施加干擾開始至第乙個波峰飛公升時間tr。

10:1衰減曲線法整定調節引數步驟和4

:1衰減曲線法完全一致,僅採用的整定引數和經驗公式不同。

10:1衰減曲線法pid引數整定經驗公式

調節規律

調節器引數

比例度δ,單位:%

積分時間ti

,單位:min

微分時間td

,單位:min

pδss

------

pi1.2×

δss2×

tr---

pid0.8×

δss1.2×

tr0.4×

tr

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