PID参数整定过程

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PID参数整定过程
! R0 R# l; l7 r1 a$ F邓文清
5 P( g7 z: x' w) I$ G& v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，
( J: w  p: o! h7 E5 r2 y/ N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
+ ?' H( h# W5 z% i3 M; H1 B: {) ~参数在自动控制中的功能，便于深入理解
PID的含义和整定过程，对工作中
) t0 I) _/ z1 N8 A% s1 N, ~1 tDCS
9 z' h! ~  s+ r! |6 a的PID参数整定有一定参考价值。
关键词: PID 参数整定DCS MATLAB 仿真
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串级调节
PID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
. y- H2 s4 A1 q6 I) f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,
. m) f0 q- P  D2 Y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。.
: n6 r3 H$ o& ^2 jPID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
" P1 p/ n3 g0 x8 J7 ]: r0 b/ V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
. a$ n; K) [7 o  L' L8 }2 n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。
  m5 m6 u5 B* N8 E% Y+ m2.1 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
7 Q, _! E1 X9 m  ]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
. j3 Z7 e6 ]! h5 {+ ~: e8 w1 [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
6 O" `$ B' \9 W1 p4 f  }7 ]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
之间一-定有残差存在。
! Z2 I3 x+ r2 [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
( u2 {9 q. e5 y# l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
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
* {' f* R. f3 T8 f4 r具有-定的稳定裕度。
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。
! ~) ^6 X! Y6 O2 J/ aP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
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，
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。