PID控制中如何整定PID参数

PID控制中如何整定PID参数 1，概述 作为经典的控制理论，PID控制规律仍然是当今工控行业的主导控制方式，无论复杂、简单的控制任务，PID控制都能取得满意的控制效果，前提是PID参数必须选择合适。可以说，通过适当的PID参数，PID控制可以得到各种输出响应特性，也就是说，通过适当给定PID参数，大多数的控制任务都可以由PID完成。 本文根据经典PID控制理论，结合玖阳自动化科技公司的一线通模块，详细介绍PID参数在整个控制过程中所起的作用，指导PID控制中的参数整定。 2，PID模块介绍 WT405-5为可编程PID控制模块，模块内部有40余种命令语言，每个命令语言执行一定的运算功能，根据实际要求，将多条命令语言组合在一起即构成模块的控制程序。 通过编程，模块可实现单回路PID、串级三冲量PID、导前微分PID及自动/手动无扰切换等复杂的控制功能。模块具有掉电保护功能，复位或重新上电时能自动恢复掉电前的工作状态，接续原来的工作状态进行控制。 模块本身具有PID控制所必须的模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出通道，能不依赖网络而独立进行PID控制，该控制方案安全、可靠。PID参数、PID定值及控制程序的修改可通过网络实现。 4路模拟量输入通道可以单独设置分度类型，采集各种类型的模拟量信号。 3，PID控制原理 经典PID控制理论中，基本数学模型有两种（连续型、增量型），PID模型的增量控制数学模型可以简单地用下式表示： PID参数包括： 比例倍数---------表达式中的K 积分时间---------表达式中的Ti（秒） 实际微分时间---Td（秒） 微分增益---------表达式中的Kd 积分分离---------当PID偏差E（k）超过“积分分离”值时，PID命令不进行积分项运算，防止积分饱和。当积分分离为0时，PID命令变成了PD命令，不进行积分运算。 上限限制-------用来限制PID命令输出的最大值，即PID输出不能大于该值。 下限限制-------用来限制PID命令输出的最小值，即PID输出不能小于该值。 用K=0来关闭PID命令的比例项，用“积分分离”=0来关闭PID命令的积分项，用Kd=0来关闭PID命令的微分项。通过关闭不同的功能实现P、PI、PD、PID等控制功能。 4，PID参数对输出响应的作用 下面以PID输入E（k）的阶跃变化，描述K、Ti、Td、Kd参数在PID运算中的作用，适当地修改各参数的数值，可以获得不同的控制特性，满足不同的控制要求，从而完成PID参数的整定。 PID参数对输入偏差阶跃变化的响应特性 从上图中可以清楚看到PID参数在控制过程中所起的作用，通过实际控制效果，可以给定合适的PID参数，达到满意的控制效果。 参考资料：WT405-5一线通模块使用说明。