什么是PID整定?PID選型需要注意哪些技術(shù)參數(shù)?

PID控制具有原理簡單，魯棒性強和實用面廣等優(yōu)點。由此，PID在工業(yè)中有很多的應(yīng)用。為增進(jìn)大家對PID的認(rèn)識，本文將對PID整定以及選擇PID時需要注意的技術(shù)參數(shù)予以介紹。如果你對PID具有興趣，不妨和小編一起來繼續(xù)往下閱讀哦。

一、PID整定

設(shè)置P、I、D最佳增益，從而得到控制系統(tǒng)理想反饋的過程叫做整定。 整定方法有很多種。本文主要介紹試錯法和Ziegler Nichols法。

可通過試錯法獲得PID控制器的增益。 當(dāng)了解了每個增益參數(shù)的有效性后，該方法就變得相對簡單。 在該方法中，先將I、D設(shè)置為0，比例增益增加到循環(huán)輸出開始振蕩為止。 增加比例增益時，系統(tǒng)變得更快，但是要保證系統(tǒng)不會變得不穩(wěn)定。 一旦設(shè)置P去獲取期望的快速響應(yīng)，積分項會增加以停止振蕩。 積分項會減少穩(wěn)定狀態(tài)的誤差，但是會增加過沖。 合理的過沖對于一個快速系統(tǒng)來說是必要的，這樣才能立即響應(yīng)變化。 調(diào)整積分項，可達(dá)到最小穩(wěn)定狀態(tài)誤差。 一旦設(shè)置了P、I獲取有最小穩(wěn)定狀態(tài)誤差的快速控制系統(tǒng)，微分項會一直增加直到循環(huán)對于設(shè)定值來說足夠快。 增加微分項會減少過沖，產(chǎn)生更高的穩(wěn)定性增益，但系統(tǒng)會對噪聲變得異常敏感。 大多數(shù)情況下，工程師在設(shè)計時，需要權(quán)衡控制系統(tǒng)的各種特性，然后進(jìn)行取舍。

Ziegler-Nichols是整定PID控制器的通用方法。 該方法與試錯方法類似，將I、D設(shè)置為0，P增加到循環(huán)開始振蕩為止。 一旦發(fā)生振蕩，需觀察關(guān)鍵增益Kc和振蕩周期Pc。

二、PID選型需要注意的技術(shù)參數(shù)

PID控制器選型其實就是將現(xiàn)場整理技術(shù)參數(shù)和功能要求編譯為控制器廠家對應(yīng)產(chǎn)品型號的過程。PID控制器選型需要明確以下幾個方面的技術(shù)參數(shù)：

①控制器外形尺寸選擇

控制器外形尺寸根據(jù)儀表柜盤面布置及開孔進(jìn)行選擇。國產(chǎn)PID控制器常見外形尺寸有：48mm×48mm，72mm×72mm，96mm×96mm，96mm×48mm，48mm×96mm，160mm×80mm，80mm×160mm七種;日本控制器常見外形尺寸有：48mm×48mm，72mm×72mm，96mm×96mm，48mm×96mm四種;歐美控制器常見外形尺寸有：1/4DIN、1/8DIN、1/16DIN、1/32DIN

②工作電源

工作電源以85-265VAC寬電源居多，用24VDC電源要定制。

③輸入信號類型

現(xiàn)在國內(nèi)外PID控制器基本是萬能輸入，但使用者必須明白：萬能輸入并非指可以適用于現(xiàn)場所有信號，每個廠家控制器可以萬能輸入的信號類型種類是不同的!所以需要明確輸入信號類型。

④輸出信號

PID控制器輸出信號有繼電器觸點輸出、晶閘管無觸點輸出、晶閘管觸發(fā)輸出、SSR驅(qū)動電壓輸出、線性電流輸出等，要根據(jù)控制對象接入信號類型要求來選擇控制器輸出。輔助輸出用于擴(kuò)展功能，如加熱/制冷雙輸出控制、電流變送輸出、控制器的第二輸出，輔助輸出功能要選擇向廠家提出才能實現(xiàn)。 本文來自www.eadianqi.com

⑤報警、通信

控制器具有上下限報警功能。需要對溫控器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集或者在電腦上監(jiān)測時，應(yīng)選擇有通信功能的。溫控器大多用的是RS485通信，通信協(xié)議應(yīng)向溫控器廠家咨詢，并由其提供相應(yīng)的通信協(xié)議資料。

⑥D(zhuǎn)C24V饋電

控制器可以選配帶上DC24V饋電輸出，給現(xiàn)場兩線制變送器供電。

⑦顯示位數(shù)

顯示位數(shù)越多，讀數(shù)越精確，價格也越貴。常見的有3位、4位、5位，PID控制器通常顯示位數(shù)為4位，可根據(jù)測量精度要求選擇幾位顯示的控制器。

⑧品牌選擇

選擇PID控制器品牌其實就是選擇控制效果、性能和價格。PID控制器的控制效果是由其控制算法決定的，先進(jìn)控制算法控制器效果優(yōu)于經(jīng)典PID控制算法的控制器;溫控器其控制算法更適用于復(fù)雜溫度控制應(yīng)用，有利于并大幅減少溫度過沖等不良現(xiàn)象，如果選用適用于過程控制的控制器用于溫度控制，則控制效果往往不盡人意;特定工況需要選擇根據(jù)特定工況編寫算法的控制器，通用控制器不能滿足要求。

如果控制系統(tǒng)對可靠性要求高，則需要選用控制器性能優(yōu)越的品牌。控制效果好、性能優(yōu)越的控制器價格會比普通控制器價格高，品牌也有附加值的。

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