PID控制原理与调整方法

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前言
在我们燃烧器的自动燃烧控制中，普
遍的使用到了PID 控制，由于我
5 `2 F7 K4 A1 K( T$ |们对它的了解程度不够深刻， 在许多应用现场
& O; u& G; v0 p7 s( p和用户面前给我们带来了很
; r9 r0 b" G3 U6 p, u1 t) p多尴尬。
为了让大家能深刻的理解并掌握PID, 这里我将我搜集到的一 -些资料结
) p/ u4 l/ {# f( x合本人现场调试的一 -些经验与心得，与大家共
同学习探讨。
二、PID控制类型与意义
所谓的PID 控制其实是自动控制输出的一一种控制类型。 它还有P(比例 )
% O2 N1 k. Z3 I8 F8 i# x) a控制、1 (积分)控制、
' h1 ]' {8 B( q5 ^D (微分)控制， 组合在一-起使用的有
* O) e6 ^" J8 e* {- S8 C- m/ \PI控制、PD
5 j. p% P6 l& o$ Y% J9 B控制、PID 控制。尽管不同类型的控制器， 其结构、原理
各不相同，但是基
/ k3 H, y. o+ ?2 ]本控制规律只有三个:比例(P)控制、积分(1)控制和微分(D)控制。
0 P2 c/ x. Y- D+ I2 |5 D这几种控制规律可以单独使用， 但是更多场合是组合
" G" q$ B4 l) P. l, n7 H/ s使用。如比例(P)控
制、比例-积分(PI)控制、比例-积分-微分(PID)控制等。
1、比例(P)控制
, v6 E4 j$ d8 [单独的比例控制也称 “有差控制”，控制器输
出的变化与输入控制器
: O9 `+ N. v9 h" J/ j的偏差(偏差指目标值与实际值之间的差)成
比例关系，偏差越大输出越
大(或越小根据正反比例有关) 。输出
  k; R( a  c4 M6 k- W" \" K, o=偏差*比例
比如说，一个热风炉出口温度的
7 Z) i4 i+ w0 a: z5 FPID控制的比例是10， 它的预定值是
5 M7 `6 H# o0 D500° C那么它在小于490° C的时候会输出100% 在495* C的时候会输
出50%在499”C的时候输出10%，在偏差是0的时候，控制器的输出也
是0.
实际应用中，比例度的大小应视具 体情况而定
/ y- H4 m- P- v/ O+ w% L; i比例度太小，控制作
用太弱，不利于系统克服扰动，余差太大，控
制质量差，也没有什么控制
作用:比例度太大， 控制作用太强，容易导致
系统的稳定性变差，引发振
荡。
$ r% U/ C2 _4 b; C5 }/ q* N) X! Y对于反应灵敏、放大能力强的被控对象(
. ]6 ?1 q7 I5 y3 U$ ^3 x例如热风炉的温度控制)，
( }8 y5 B. D5 j) i; e4 m4 _为提高系统的稳定性， 应当使比例度稍小些:
而对于反应迟钝，放大能力
0 z3 L0 E' O5 L又较弱的被控对象(例如燕汽压力的控制)，
比例度可选大-一些，以提高
: d1 u7 ~4 s; D整个系统的灵敏度， 也可以相应减小余差。 这 里说的比例度的大小不是指
P值数字的大小， 而是指P 值在整个被控对象中所占比例的大小， 例如，我
们平常的蒸汽压力控制目标为2.0MPa, 它的比例取值为1， 但它已占最大
差值比例的50%,1 (2-0) *100%=50% 而热风温度控制中， 热风目标为
* s0 Q( f# G5 q500C，比例取10时， 它占最大差值的10%, 10(500-0)*100%=2%
1 y% i) d( X- t4 Q! r! C2 [单纯的比例控制适用于扰动不大，滞后较小，负荷变化小，要求不高
允许有一定余差存在的场合。
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很好的资料，谢谢分享

yin123

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