基于臨界比例度法的pid控制器參數(shù)整定-文庫吧
2025-06-12 18:48 本頁面
【正文】 術(shù)最為方便。即當(dāng)我們不完全了解一個系統(tǒng)和被控對象﹐或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時，最適合用PID控制技術(shù)。PID控制，實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進(jìn)行控制的。 （1）比例（P）控制比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差（Steadystate error）。 （2）積分（I）控制在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的積分成正比關(guān)系。對一個自動控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，則稱這個控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡稱有差系統(tǒng)（System with Steadystate Error）。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項”。積分項對誤差取決于時間的積分，隨著時間的增加，積分項會增大。這樣，即便誤差很小，積分項也會隨著時間的增加而加大，它推動控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小，直到等于零。因此，比例+積分（PI）控制器，可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。（3）微分（D）控制在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。自動控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件（環(huán)節(jié)）或有滯后（delay）組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說，在控制器中僅引入“比例”項往往是不夠的，比例項的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項”，它能預(yù)測誤差變化的趨勢，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對有較大慣性或滯后的被控對象，比例+微分（PD）控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動態(tài)特性。PID參數(shù)整定概述（1）采樣周期的確定：香農(nóng)（ Shannon） 采樣定律 ：為不失真地復(fù)現(xiàn)信號的變化， 采樣頻率至少應(yīng)大于或等于連續(xù)信號最高頻率分量的二倍。根據(jù)采樣定律可以確定采樣周期的上限值。實際采樣周期的選擇還要受到多方面因素的影響，不同的系統(tǒng)采樣周期應(yīng)根據(jù)具體情況來選擇。 采樣周期的選擇，通常按照過程特性與干擾大小適當(dāng)來選取采樣周期：即對于響應(yīng)快、（如流量、壓力） 波動大、易受干擾的過程，應(yīng)選取較短的采樣周期；反之，當(dāng)過程響應(yīng)慢（如溫度、 成份）、滯后大時，可選取較長的采樣周期。采樣周期的選取應(yīng)與 PID參數(shù)的整定進(jìn)行綜合考慮，采樣周期應(yīng)遠(yuǎn)小于過程的擾動信號的周期，在執(zhí)行器的響應(yīng)速度比較慢時，過小的采樣周期將失去意義，因此可適當(dāng)選大一點；在計算機(jī)運算速度允許的條件下，采樣周期短， 則控制品質(zhì)好；當(dāng)過程的純滯后時間較長時， 一般選取采樣周期為純滯后時間的 1/4～1/8。（2）整定概述：人們通過對 PID 控制理論的認(rèn)識和長期人工操作經(jīng)驗的總結(jié)， 可知 PID 參數(shù)應(yīng)依據(jù)以下幾點來適應(yīng)系統(tǒng)的動態(tài)過程。 在偏差比較大時， 為使盡快消除偏差，
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1