75PID参数的整定方法.pdf
7.5：PID参数的整定方法参数的整定方法制作：余雷制作：余雷?7.5.1 采样周期的确定?7.5.2 凑试法确定PID调节参数?7.5.3 优选法?7.5.4工程整定法-临界比例度法?7.5.5大林算法7.5.1 采样周期的确定?（1）根据香农采样定理,系统采样频率的下限为fs=2fmax,此时系统可真实地恢复到原来连续信号。?（2）从执行机构的特性要求来看,有时需要输出信号保持一定的宽度。采样周期必须大于这一时间。?（3）从控制系统的随动和抗干扰的性能来看,要求采样周期短些。?（4）从微机的工作量和每个调节回路的计算来看，一般要求采样周期大些。?（5）从计算机精度看,过短采样周期是不合适的。?表1 采样周期T的经验数据7.5.2 凑试法确定PID调节参数?在凑试时，可参考以上参数分析控制过程的影响趋势，对参数进行先比例，后积分，再微分的整定步骤。步骤如下：?（1）整定比例部分。?（2）如果仅调节比例调节器参数，系统的静差还达不到设计要求时，则需加入积分环节。?（3）若使用比例积分器，能消除静差，但动态过程经反复调整后仍达不到要求，这时可加入微分环节。?表2 常见被调量PID参数经验选择范围7.5.3 优选法?应用优选法对自动调节参数进行整定也是经验法的一种。其方法是根据经验，先把其他参数固定，然后用0.618法对其中某一个参数进行优选，待选出最佳参数后，再换另一个参数进行优选，直到把所有的参数优选完毕为止。最后根据T、KP、TI、TD诸参数优选的结果取一组最佳值即可。7.5.4 工程整定法-临界比例度法步骤：步骤：（1）先将PID控制器中的积分与微分作用切除，取比例带PB较大值，并投入闭环运行；（2）将PB由大到小变化，对应于某一PB值作小幅度的设定值阶跃响应，直至产生等幅振荡；（3）设等幅振荡时所对应的振荡周期为Tm、控制器比例带Pm，则通过查表，根据控制器类型选择PID参数.局限性：局限性：生产过程有时不允许出现等幅振荡，或者无法产生等幅振荡。工程整定法-临界比例度法调节规律PB(%)TiTdP2Pm PI2.2Pm0.85 TmPID1.7Pm0.5 Tm0.125 Tm工程整定法-反应曲线法?特点：特点：适合于存在明显纯滞后的自衡对象，而且广义对象的阶跃响应曲线可用“一阶+纯滞后”来近似。tt0u(t)y(t)y0y1u0u1T0T3T1T2Tp平衡工况点（，）u0y0seTsKsusy+=1)()(minmax01minmax01uuuuyyyyK=对象的近似模型：对象的近似模型：工程整定法-反应曲线法调节规律PB(%)TiTdPPIPID%1001.1TK%100TK3.325.0%10085.0TK7.5.5 大林算法?1.大林算法的D(z)基本形式?2.大林算法在热处理炉温控制中的应用1.大林算法的D(z)基本形式?应用优选法对自动调节参数进行整定也是经验法的一种。其方法是根据经验，先把其他参数固定，然后用0.618法对其中某一个参数进行优选，待选出最佳参数后，再换另一个参数进行优选，直到把所有的参数优选完毕为止。最后根据T、KP、TI、TD诸参数优选的结果取一组最佳值即可。?1).带有纯滞后的一阶惯性环节?当被控对象是带有纯滞后的一阶惯性环节时，由式（4-15）可知，带有纯滞后的一阶惯性环节的传递函数为：?2).带有纯滞后的二阶惯性环节?当被控对象是带有纯滞后的二阶惯性环节时，由式（4-16）可知，带有纯滞后的二阶惯性环节的传递函数为：通过计算即可求出数字控制器的模型：通过计算即可求出数字控制器的模型：2.大林算法在热处理炉温控制中的应用?单片机控制电炉的恒温系统是一个典型的闭环控制系统。这个系统的结构如下图所示。单片机控制电炉的恒温系统单片机控制电炉的恒温系统图图?为了实现对电炉的温度自动控制，首先要求电炉的数学模型。对晶闸管加入一个阶跃电压，令其全部导通，测量电炉的温度变化，可得到电炉的响应曲线。从响应曲线看，电炉是可近似看成是一个纯滞后的一阶惯性环节。因此，根据上节推导，可以得出：THANK YOU VERY MUCH！?本章到此结束，谢谢您的光临！返回本章首页结束放映
