PID参数整定过程

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PID参数整定过程
邓文清
" d0 ?7 f, Z( Q; o摘要:本文通过对PID 控制的理论分析，得出
P、1、D各参数在控制中的作用，
" U: q: c3 i  J+ S' f; s并使用MATLA软件完整的仿真了一个普通PID 的参数整定过程，能直观的看出各
参数在自动控制中的功能，便于深入理解
% k( w0 z6 h3 @, ~PID的含义和整定过程，对工作中
DCS
的PID参数整定有一定参考价值。
4 m  `+ A9 L! t& k4 G/ [关键词: PID 参数整定DCS MATLAB 仿真

! w5 m' u" U4 G$ `0 C# b4 l! B. l7 k串级调节
+ v5 e# W( n( H+ ]# w+ MPID控制是比例积分微分控制的简称。在 生产过程自动控制的发展中PID 控
4 v' B0 l3 B$ R- R( w! Q制是历史悠久，生命力最强的基本控制方式。PID 控制有原理简单，使用方便,
适应性强的优点，广泛应用于化工、热工、 冶金、炼油以及建材等各种生产部门。.
* V# g9 P$ c4 i: s3 MPID控制是一种负反馈控制，因为在反馈控制系统中，自动调节器和被控对
象构成一个闭合回路。在连接成闭合回路是可能有两中情况:正反馈和负反馈。
正反馈作用加剧被控对象流入量流出量的不平衡，从而 导致系统不稳定:负反馈
/ j, ?' ~* p- k0 |4 d% B作用则是缓解其中的不平衡，这样才能正确地达到自动控制的目的。
+ `+ g8 n: E. A! Q$ Y3 [  ^  ^+ ~  {2.1 P调节(比例调节)
比例调节的显著的特点:有差调节。在过程控制中习惯用增益的倒数来表示
调节器输入输出之间的比例关系:其中kp =te其中δ称为比例带。在生产过程
运行中经常会发生负荷变化即物料能量和流量的大小的变化。如果采用比例调
节，则在负荷扰动下的调节过程结束后，被 调量不可能与设定值准确相等，他们
4 I* x) U! A3 H2 ^) d之间一-定有残差存在。
5 H/ g: C  }5 B: `. d, @比例带对调节过程的影响:比例调节的残差随着比例带的加大而加大。然
9 V; R4 c) s0 P而，减小比例带就等于加大调节系统的开环增益P，其后果是导致系统激烈振荡
& a5 I; \+ g( w# d9 ^+ H; f甚至不稳定。稳定是任何系统闭环控制的首要要求，
比例带的设置必须保证系统
7 T. a0 i- a$ @- N具有-定的稳定裕度。
" T0 l' K$ w4 f$ X2 u$ I, u对于典型的工业过程，P 对于调节过程的影响为，当P 很大时意味着调节阀
7 ~9 T1 f" h4 i: x- N( {! L的动作幅度很大，引起被调量来回波动，但 系统仍可能是稳定的，残差相应减小。
P具有一个临界值，当处于临界值时系统就等幅震荡，此时进一步增大P 系统就
: z6 ~! D0 r; v; z不稳定，就会导致系统发散而不能控制了。减小P 就减小了调节阀的动作幅度，
  z* C1 i, O3 B& F; b; }因此被调量变化比较平稳，甚至可没有超调量，但残差很大调节时间也很长。
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对于典型的工业过程，P 对于调节过程的影响为，当P 很大时意味着调节阀的动作幅度很大，引起被调量来回波动，但 系统仍可能是稳定的，残差相应减小。