PID控制器如何實(shí)現(xiàn)控制?選用PID控制器需遵循什么原則?

今天，小編將在這篇文章中為大家?guī)鞵ID控制器的有關(guān)報(bào)道，通過閱讀這篇文章，大家可以對(duì)它具備清晰的認(rèn)識(shí)，主要內(nèi)容如下。

一、PID控制器的控制實(shí)現(xiàn)

1、PID 的反饋邏輯

各種變頻器的反饋邏輯稱謂各不相同，甚至有類似的稱謂而含義相反的情形。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以所選用變頻器的說明書介紹為準(zhǔn)。所謂反饋邏輯，是指被控物理量經(jīng)傳感器檢測(cè)到的反饋信號(hào)對(duì)變頻器輸出頻率的控制極性。例如中央空調(diào)系統(tǒng)中，用回水溫度控制調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率和水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速。冬天制熱時(shí)，如果回水溫度偏低，反饋信號(hào)減小，說明房間溫度低，要求提高變頻器輸出頻率和電機(jī)轉(zhuǎn)速，加大熱水的流量;而夏天制冷時(shí)，如果回水溫度偏低，反饋信號(hào)減小，說明房間溫度過低，可以降低變頻器的輸出頻率和電機(jī)轉(zhuǎn)速，減少冷水的流量。由上可見，同樣是溫度偏低，反饋信號(hào)減小，但要求變頻器的頻率變化方向卻是相反的。

2、打開 PID 功能

要實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的 PID 控制功能，首先應(yīng)將 PID 功能預(yù)置為有效。具體方法有兩種：一是通過變頻器的功能參數(shù)碼預(yù)置，二是由變頻器的外接多功能端子的狀態(tài)決定。應(yīng)注意的是，大部分變頻器兼有上述兩種預(yù)置方式，但有少數(shù)品牌的變頻器只有其中的一種方式。

在一些控制要求不十分嚴(yán)格的系統(tǒng)中，有時(shí)僅使用 PI 控制功能、不啟動(dòng) D 功能就能滿足需要，這樣的系統(tǒng)調(diào)試過程比較簡(jiǎn)單。

3、目標(biāo)信號(hào)與反饋信號(hào)

欲使變頻系統(tǒng)中的某一個(gè)物理量穩(wěn)定在預(yù)期的目標(biāo)值上，變頻器的 PID 功能電路將反饋信號(hào)與目標(biāo)信號(hào)不斷地進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來實(shí)時(shí)地調(diào)整輸出頻率和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。所以，變頻器的 PID 控制至少需要兩種控制信號(hào)：目標(biāo)信號(hào)和反饋信號(hào)。這里所說的目標(biāo)信號(hào)是某物理量預(yù)期穩(wěn)定值所對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，亦稱目標(biāo)值或給定值;而該物理量通過傳感器測(cè)量到的實(shí)際值對(duì)應(yīng)的電信號(hào)稱為反饋信號(hào)，亦稱反饋量或當(dāng)前值?？赏ㄟ^變頻器的功能參數(shù)設(shè)置使 PID 功能有效或無效。 PID 功能有效時(shí)，由 PID 電路決定運(yùn)行頻率; PID 功能無效時(shí)，由頻率設(shè)定信號(hào)決定運(yùn)行頻率。

二、選擇PID控制器的基本原則

通過上面的介紹，想必大家對(duì)PID控制器的控制實(shí)現(xiàn)已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識(shí)。在這部分，小編將對(duì)PID控制器的選擇原則予以介紹。

PID控制器選型應(yīng)根據(jù)控制對(duì)象特性及生產(chǎn)過程對(duì)控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行，PID控制器選型基本原則如下：

①當(dāng)對(duì)象和測(cè)量元件的時(shí)間常數(shù)T較大，容量遲延大，純滯后r很小，微分控制是首選。工藝要求較高時(shí)，應(yīng)選用PID控制器或PD控制器。工藝要求不高時(shí)，可選用P控制器。(注：前面的說法是為了讓大家明白PID控制特性，現(xiàn)在的PID控制器同時(shí)具有P、I、D三個(gè)功能，并沒有PI控制器或P控制器出售)

②當(dāng)對(duì)象和測(cè)量元件的時(shí)間常數(shù)T較小，純滯后t較大，用微分控制不一定有作用。

③當(dāng)對(duì)象的時(shí)間常數(shù)T較小，系統(tǒng)負(fù)荷變化較大時(shí)，為了消除干擾引起的余差，應(yīng)選用PI控制器，如流量控制系統(tǒng)。

④當(dāng)對(duì)象的時(shí)間常數(shù)T較小，而負(fù)荷變化很快，這時(shí)用了微分控制和積分控制都容易引起振蕩，對(duì)控制質(zhì)量影響很大。如果對(duì)象的時(shí)間常數(shù)很小，采用反微分作用可能會(huì)有較好的效果。

⑤當(dāng)對(duì)象的純滯后t很大，負(fù)荷變化也很大，簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)可能無法滿足要求，只能采用復(fù)雜控制系統(tǒng)，如串級(jí)控制來滿足工藝生產(chǎn)的要求。

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