详解PID控制参数的Z佳整定法

PID控制参数的zui佳整定法

用途

PID参数的zui佳整定方法有阶跃响应法和临界比例带法两种。

概要

1. 基于阶跃响应法的PIDzui佳整定步骤
   • 将调节器设定为手动模式，稳定测量值。
   • 测量值稳定后，在手动模式下阶段性地增大(或减小)输出信号，如下图所示记录流程响应数据，直到测量值稳定。

     

     如上图所示，在流程响应数据中画上切线，求得过程增益Kp=ΔPV/ΔMV、死区时间L、延迟时间(时间常数)T。把ΔPV设定为100%，延迟时间T’(=T)为响应达到63.2%的时间。
   • 基于响应数据，通过下表求出PID参数后，利用自动模式确认控制结果。Ziegler Nichols的zui佳PID参数

     控制动作	比例带	积分时间	微分时间
     PI	110 x Kp x L/T	3.3 x L	—
     PID	83 x Kp x L/T	2.0 x L	0.5 x L

2. 基于临界比例带法的PIDzui佳整定步骤在实际过程中无法得到阶段性响应数据时，采用此方法。
   • 先将P、I设定为zui大，D设定为zui小，然后选择自动模式。
   • 将P(增加调节增益)逐渐调小，到测量值开始振荡之前停止。
   • 将I从zui大逐渐减小，到测量值开始振荡之前停止。
   • 将D从zui小逐渐增大，到测量值开始振荡之前停止。
   • 再次微调P，到测量值开始振荡之前停止。
   [补充]
   • 在串级控制回路中，先对二次调节器的PID参数进行zui佳整定后，再对一次调节器进行zui佳整定。
   • 多个控制回路间相互干扰时，一方面进行zui佳PID参数整定，另一方面需要降低调节灵敏度。
   • 响应较快的流量控制、压力控制、液位控制通常使用PI控制，响应慢的温度控制及分析仪控制则使用PID控制。