如何確定PID控制器初始參數(shù)?如何選擇PID?
PID也就是比例積分微分控制,PID是最早發(fā)展起來的控制策略之一。為增進(jìn)大家對PID的認(rèn)識,本文將對PID控制器初始參數(shù)的確定方法以及PID的選擇方法予以介紹。如果你對PID或是對本文內(nèi)容具有興趣,不妨和小編一起來繼續(xù)往下閱讀哦。
一、PID控制器的初始參數(shù)如何確定
如果調(diào)試人員熟悉被控對象,或者有類似的控制系統(tǒng)的資料可供參考,PID控制器的初始參數(shù)是比較容易確定的。反之,控制器的初始參數(shù)的確定是相當(dāng)困難的,隨意確定的初始參數(shù)可能比最后調(diào)試好的參數(shù)相差數(shù)十倍甚至數(shù)百倍。很多書籍介紹了確定PID控制器初始參數(shù)的擴(kuò)充臨界比例度法和擴(kuò)充響應(yīng)曲線法。
第一種方法需要用閉環(huán)比例控制使系統(tǒng)出現(xiàn)等幅震蕩(有的系統(tǒng)不允許這樣做),第二種方法需要做被控對象的開環(huán)階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn),然后根據(jù)響應(yīng)曲線的特征參數(shù),查表得到PID控制器的初始參數(shù)。
作者建議采用下面的方法來確定PI控制器的初始參數(shù)。為了保證系統(tǒng)的安全,避免出現(xiàn)系統(tǒng)不穩(wěn)定或超調(diào)量過大的異常情況,在第一次試運(yùn)行時設(shè)置盡量保守的參數(shù),即比例系數(shù)不要太大,積分時間不要太小,以保證不會出現(xiàn)較大的超調(diào)量。此外還應(yīng)制訂被控量響應(yīng)曲線上升過快、可能出現(xiàn)較大超調(diào)量的緊急處理預(yù)案,例如迅速關(guān)閉系統(tǒng)或馬上切換到手動方式。試運(yùn)行后根據(jù)響應(yīng)曲線的特征和上述調(diào)整PID控制器參數(shù)的規(guī)則,來修改控制器的參數(shù)。
二、PID的選擇
PID控制器選型其實(shí)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(diǎn)輸出、晶閘管無觸點(diǎn)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(shí)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(shí)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。
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