PID参数整定方法.pdf

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1、22用试凑法确定 PID 控制器参数试凑法就是根据控制器各参数对系统性能的影响程度,边观察系统的运行，边修改参数,直到满意为止。一般情况下,增大比例系数 KP 会加快系统的响应速度，有利于减少静差。但过大的比例系数会使系统有较大的超调，并产生振荡使稳定性变差。减小积分系数 KI 将减少积分作用，有利于减少超调使系统稳定,但系统消除静差的速度慢。增加微分系数 KD 有利于加快系统的响应,是超调减少,稳定性增加,但对干扰的抑制能力会减弱.在试凑时,一般可根据以上参数对控制过程的影响趋势,对参数实行先比例、后积分、再微分的步骤进行整定。221比例部分整定。首先将积分系数 KI 和微分系数 KD 取零

2、，即取消微分和积分作用，采用纯比例控制.将比例系数 KP 由小到大变化,观察系统的响应,直至速度快,且有一定范围的超调为止.如果系统静差在规定范围之内,且响应曲线已满足设计要求，那么只需用纯比例调节器即可。222积分部分整定。如果比例控制系统的静差达不到设计要求，这时可以加入积分作用。在整定时将积分系数 KI 由小逐渐增加,积分作用就逐渐增强，观察输出会发现,系统的静差会逐渐减少直至消除。反复试验几次，直到消除静差的速度满意为止.注意这时的超调量会比原来加大，应适当的降低一点比例系数 KP。223微分部分整定。若使用比例积分（PI)控制器经反复调整仍达不到设计要求,或不稳定，这时应加入微分作用

3、,整定时先将微分系数 KD 从零逐渐增加,观察超调量和稳定性,同时相应地微调比例系数 KP、积分系数 KI,逐步使凑,直到满意为止23扩充临界比例度法这种方法适用于有自平衡的被控对象,是模拟系统中临界比例度法的扩充。其整定步骤如下:（1)选择一个足够短的采样周期 T。所谓足够短，就是采样周期小于对象的纯之后时间的 1/10。（2）让系统作纯比例控制，并逐渐缩小比例度（=1/KP)是系统产生临界振荡。此时的比例度和振荡周期就是临界比例度 K 和临界振荡周期 TK。(3)选定控制度。所谓控制度,就是以模拟调节器为基准,将系统的控制效果与模拟调节器的控制效果相比较，其比值即控制度。对于电机快速跟随调节,一般采用 PD 控制算法，积分项的加入会导致系统的滞后，使得电机无法做到快速跟随运动。此外电机为一阶惯性环节为k1。小车T1s1的传递函数为G(s)G1(s)G2(s)为小车两电机的时间常数。k1kK*2es T1 和 T2T1s1 T2s1(T1s1)(T2s1)