PID控制中如何整定PID参数.doc

PID控制中如何整定PID参数1，概述作为经典的控制理论，PID控制规律仍然是当今工控行业的主导控制方式，无论复杂、简单的控制任务，PID控制都能取得满意的控制效果，前提是PID参数必须选择合适。可以说，通过适当的PID参数，PID控制可以得到各种输出响应特性，也就是说，通过适当给定PID参数，大多数的控制任务都可以由PID完成。本文根据经典PID控制理论，结合玖阳自动化科技公司的一线通模块，详细介绍PID参数在整个控制过程中所起的作用，指导PID控制中的参数整定。2，PID模块介绍WT405-5为可编程PID控制模块，模块内部有40余种命令语言，每个命令语言执行一定的运算功能，根据实际要求，将多条命令语言组合在一起即构成模块的控制程序。通过编程，模块可实现单回路PID、串级三冲量PID、导前微分PID及自动/手动无扰切换等复杂的控制功能。模块具有掉电保护功能，复位或重新上电时能自动恢复掉电前的工作状态，接续原来的工作状态进行控制。模块本身具有PID控制所必须的模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出通道，能不依赖网络而独立进行PID控制，该控制方案安全、可靠。PID参数、PID定值及控制程序的修改可通过网络实现。4路模拟量输入通道可以单独设置分度类型，采集各种类型的模拟量信号。3，PID控制原理经典PID控制理论中，基本数学模型有两种（连续型、增量型），PID模型的增量控制数学模型可以简单地用下式表示：PID参数包括：比例倍数-表达式中的K积分时间-表达式中的Ti（秒）实际微分时间-Td（秒）微分增益-表达式中的Kd积分分离-当PID偏差E（k）超过“积分分离”值时，PID命令不进行积分项运算，防止积分饱和。当积分分离为0时，PID命令变成了PD命令，不进行积分运算。上限限制-用来限制PID命令输出的最大值，即PID输出不能大于该值。下限限制-用来限制PID命令输出的最小值，即PID输出不能小于该值。用K=0来关闭PID命令的比例项，用“积分分离”=0来关闭PID命令的积分项，用Kd=0来关闭PID命令的微分项。通过关闭不同的功能实现P、PI、PD、PID等控制功能。4，PID参数对输出响应的作用下面以PID输入E（k）的阶跃变化，描述K、Ti、Td、Kd参数在PID运算中的作用，适当地修改各参数的数值，可以获得不同的控制特性，满足不同的控制要求，从而完成PID参数的整定。PID参数对输入偏差阶跃变化的响应特性从上图中可以清楚看到PID参数在控制过程中所起的作用，通过实际控制效果，可以给定合适的PID参数，达到满意的控制效果。参考资料：WT405-5一线通模块使用说明。3 整明说块 通-参 料参控意， 述 合可为，控通的作所制过在参，到清可 上应变差输参 定定 完要控不性控的得，数改修用的算在 、 述跃的 输以下的出对 能功等 、现的同过分令 关0 分积 关0分积项比令 0 。于出输即最输命制用-限下该于出 ，的令命 -限上运积令 了令，0分当饱防算积进令，”分过） -积 式-益微秒（-时实秒 中表-积式-数比括示式地以型数增模 型、连（模数基论控典控，信量的各型分独单入量 。实可修程及 靠全案该， 进络赖，道关入关出拟入拟的必 有块。控状的续接状的恢动时新，功掉具能制复等动手 微 冲串 回实块程序控块即在言令多要实能运一言令个语命有内块控 可 0介 ，。整的 导用起程控在 细模一公科阳结论控典据本完 由务控数参 当适是，应出种可 的过，。合须参是前效意得制 务制简复论制主业今是规