普及一下PID参数控制

石头968 · 发表于 2012-7-26 16:15:28

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本帖最后由石头968 于 2012-8-21 12:30 编辑

大家经常看到PID控制这个概念，不知所云，现在简单普及一下这个知识（自动化控制是我的专业）
一、P参数设置
名称：比例带参数，单位为(%)。比例作用定义：比例作用控制输出的大小与误差的大小成正比，当误差占量程的百分比达到P值时，比例作用的输出=100%，这P就定义为比例带参数。
P参数越小比例作用越强，动态响应越快，消除误差的能力越强。但实际系统是有惯性的，控制输出变化后，实际PV值变化还需等待一段时间才会缓慢变化。
二、I参数设置
名称：积分时间，单位为秒。积分作用定义：对某一恒定的误差进行积分，令其积分“I”秒后，其积分输出应与比例作用等同，这I就定义为积分时间。
比例作用的输出与误差的大小成正比，误差越大，输出越大，误差越小，输出越小，误差为零，输出为零。由于没有误差时输出为零，因此比例调节不可能完全消除误差，不可能使被控的PV值达到给定值。必须存在一个稳定的误差，以维持一个稳定的输出，才能使系统的PV值保持稳定。这就是通常所说的比例作用是有差调节，是有静差的，加强比例作用只能减少静差，不能消除静差(静差：即静态误差，也称稳态误差)。为了消除静差必须引入积分作用，积分作用可以消除静差，以使被控的PV值最后与给定值一致。引进积分作用的目的也就是为了消除静差，使PV值达到给定值，并保持一致。积分作用消除静差的原理是，只要有误差存在，就对误差进行积分，使输出继续增大或减小，一直到误差为零，积分停止，输出不再变化，系统的PV值保持稳定，PV值等于SP值，达到无差调节的效果。但由于实际系统是有惯性的，输出变化后，PV值不会马上变化，须等待一段时间才缓慢变化，因此积分的快慢必须与实际系统的惯性相匹配，惯性大、积分作用就应该弱，积分时间I就应该大些，反之而然。如果积分作用太强，积分输出变化过快，就会引起积分过头的现象，产生积分超调和振荡。通常I参数也是由大往小调，即积分作用由小往大调，观察系统响应以能达到快速消除误差，达到给定值，又不引起振荡为准。
三、D参数设置
名称：微分时间，单位秒
在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。
自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。

这个自控的PID控制和那个工艺流程的PID图不是一个概念
自控的PID指的是，Proportion ，Integration ，Differentiation，比例积分微分，它是一个专业术语，可见于数学、物理、计算机、控制等领域。
工艺流程的PID图指的是：Piping & Instrument Diagram，又称带控制点的工艺流程图。包括所有的管路，反应器，储罐，泵，换热器等化工设备,以及各种阀门等

liujing5253 · 发表于 2012-7-26 16:26:15

占个沙发再看

阿宝-振东 · 发表于 2012-7-26 16:32:21

隧道烘箱里有PID参数设置，有次温度一直升不上去，调整后搞好了，都好几年了，知识都忘光了。谢谢普及。

云水风度 · 发表于 2012-7-26 16:43:26

太高深了。

中华骏捷 · 发表于 2012-7-26 17:07:36

原来如此，谢谢普及。

793295036 · 发表于 2012-7-26 17:34:02

原来石头是搞自动的，难怪对设备如此熟悉！

石头968 · 发表于 2012-7-26 18:51:47

793295036 发表于 2012-7-26 17:34
原来石头是搞自动的，难怪对设备如此熟悉！

学无止境啊
要学的东西太多了

胜利者 · 发表于 2012-7-26 22:54:54

长见识了！

aiqinzi · 发表于 2012-7-27 08:48:39

谢谢石头老师

youkudianying · 发表于 2012-7-27 12:18:21

xuexile

朗老 · 发表于 2012-8-21 12:12:33

原来如此，谢谢普及
PID图应不应该带工艺参数？我手上的PID图没有参数

石头968 · 发表于 2012-8-21 12:29:45

朗老发表于 2012-8-21 12:12
原来如此，谢谢普及
PID图应不应该带工艺参数？我手上的PID图没有参数

这个自控的PID控制和那个工艺流程的PID图不是一个概念
自控的PID指的是，Proportion ，Integration ，Differentiation，比例积分微分，它是一个专业术语，可见于数学、物理、计算机、控制等领域。
工艺流程的PID图指的是：Piping & Instrument Diagram，又称带控制点的工艺流程图。包括所有的管路，反应器，储罐，泵，换热器等化工设备,以及各种阀门等

朗老 · 发表于 2012-8-21 12:31:24

又有新收获，谢谢{:soso_e181:}

药yao切克闹 · 发表于 2017-10-16 22:40:16

感谢楼主

受教了！！
自控的PID指的是，Proportion ，Integration ，Differentiation，比例积分微分，它是一个专业术语，可见于数学、物理、计算机、控制等领域。
工艺流程的PID图指的是：Piping & Instrument Diagram，又称带控制点的工艺流程图。包括所有的管路，反应器，储罐，泵，换热器等化工设备,以及各种阀门等

syhorchid · 发表于 2017-10-16 23:50:02

谢谢分享

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