pid參數整定方法通俗講解

pid參數整定方法通俗講解
在工業自動控製係統中，一些儀器儀表都采用了先進的微電腦芯片及技術。在閉環自動控製電路都是基於反饋，它主要包括三個部分組成；①是比例測量，②是比較運算，③是驅動執行。由於這些參數的整定僅僅隻需要通過儀表的麵板鍵的設定，便可以使儀表與各類傳感器、變送器等匹配配套使用。

要解釋PID參數整定的作用，首先得了解什麼是PID？
PID控製是自動控製係統中的一種取樣、比較、運算的反饋回路部件，它由單元P(比例帶prportion)、積分時間(integral)、微分時間(derivative)組成。它是一種比較成熟的智能控製計算方法，對於大多數控製對象有較強的適應能力，其多項故障控製策略，可以對儀器儀表的控製誤差進一步減小，達到一定的精度控製。
下麵通俗的說一下PID參數整定的意義；
P:比例帶。在PID控製器調節中，輸出控製量的大小與測量值和設定值之間的偏差成正比，偏差越大，輸出越大，儀表的比例參數P的設定值越大，控製的靈敏度越低，穩定性越高。P的設定值越小，靈敏度越高，穩定性越低。所以我們在各種儀表的PID參數整定設置的時候，要首先知道PID參數設置中的P的選項及設定範圍，才能夠比較合適的設置P的參數值。
I:積分時間。積分運算的目的是為了消除靜態誤差，此時隻要偏差存在，積分的作用是將控製量向使偏差消除的方向移動。積分時間是表示積分強度的單位，儀器儀表設定的積分時間越短，儀表的積分作用越強。例如儀表的積分時間設定為200S，表示對當前固定的偏差，積分作用的輸出達到和比例作用相同的輸出量要用到200S時間。
D:微分時間。積分的作用是對控製的結果的修正，動作頻率響應速度較慢，這時候，微分的作用就是為了彌補消除其積分時間的不足或者說是缺點而進行補充的。微分作用是根據偏差產生的速度對輸出量進行修正的，它使控製過程盡快回到原來的控製狀態，微分時間是表示微分強度的單位，儀表設定的微分時間越長，則表示儀表的微分作用對控製量的修正越強。
由以上可以清楚看到，將比例作用的快速性，積分時間作用的徹底性，微分時間作用的超前性這三項的優點結合起來，就構成了較為理想的PID調節器。
學習PID，得靠自己平時去多看書學習，這些東西完全靠死記硬背，真正理解其中的含義。這樣才能夠熟練的操作工業自動化中的儀器儀表的PID調節器的合理參數整定與正確使用，它根本沒有捷徑可走。

PID參數整定作為自動調節係統的重要一環，關鍵體現在整定二字。在自動專業衡量PID整定水平，一是會不會投自動、二是會不會整定參數。PID參數整定過程表麵看貌似很難挺複雜，但隻要方法正確苦下功夫，觀察分析再總結，由淺入深是能學會如何投好簡單的自動。想複雜自動投好，了解PID最基本最本質的原理，其次就是多學習多跟運行人員交流。

PID參數整定中PID是什麼？有什麼作用？
PID參數整定中的P指比例度，作用消除擾動。I指積分，作用消除餘差。D指微分，改進控製性能，也可以理解為超前控製。對於前兩者P、I越大且強度越弱，反之越強。或者D越小強度越弱，反之越強。
PID參數整定過程中，影響控製性能的因素。
現場儀表傳感器測量精度及速度，MV（設定值）變量精度及速度，控製器數據處理精度，被控對象及擾動特性，MV與PV組合合不合理，最後是PID參數。這些因素沒有得到適當解決，再怎麼投自動，PID參數整定很難達到較理想狀態。
觀察曲線並收集曲線，在單回路控製。設定值，是比較判斷依據。被調量波動曲線，PID輸出曲線。複雜回路控製，如串級控製回路。在單回路控製基礎上還要副調節的被調量曲線及PID輸出。
PID參數整定，看看整定口訣！

上麵的口訣隻有不斷實踐去演練總結，才能正真體會其中奧秘。從自動專業書籍可了解到，整定參數方法有理論計算跟經驗湊試法兩種，由於前者計算量大對初學者和數學底子薄弱人難度較大，計算效果還要不斷修正，因此實際應用中很少用理論計算法。於是經驗湊試法成為工業自動化控製中PID參數整定主要方法。經驗湊試法是簡單調節係統應用最廣泛的整定方法，通過參數預先設置和反複湊試來實現。列舉四類被調參數的一般調節範圍。

這不是唯一的，在實際情況中，被調參數也可能超出此範圍。最終所整定的係統，它的調節效果應該是被調量波動小且平穩，擾動過來後其被調量的波動程較明顯的兩個波峰或波穀，前高後低。調節係統整定，不容易看到周期，也就是曲線沒有明顯的周期特征，這樣的話說明PID參數整定相當不錯！