詳述智能PID調節(jié)器的原理及參數(shù)設定

 　　工程實際中，應用的調節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱PID控制，又稱PID調節(jié)。智能PID調節(jié)器以其結構簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調整方便而成為工業(yè)控制的主要技術之一。當被控對象的結構和參數(shù)不能*掌握，或得不到的數(shù)學模型時，控制理論的其它技術難以采用時，系統(tǒng)控制器的結構和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調試來確定，這時應用PID控制技術zui為方便。即當我們不*了解一個系統(tǒng)和被控對象﹐或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時，用PID控制技術。PID控制，實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。

　　智能PID調節(jié)器的原理

　　當被控對象的結構和參數(shù)不能*掌握，或得不到的數(shù)學模型時，控制理論的其它技術難以采用時，系統(tǒng)控制器的結構和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調試來確定，這時應用PID控制技術zui為方便。即當我們不*了解一個系統(tǒng)和被控對象﹐或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時，用PID控制技術。PID控制，實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。

　　智能PID調節(jié)器的參數(shù)設定

　　經(jīng)驗法的基本程序是先根據(jù)運行經(jīng)驗，確定一組調節(jié)器參數(shù)，并將系統(tǒng)投入閉環(huán)運行，然后人為地加入階躍擾動(如改變調節(jié)器的給定值)，觀察被調量或調節(jié)器輸出的階躍響應曲線。若認為控制質量不滿意，則根據(jù)各整定參數(shù)對控制過程的影響改變調節(jié)器參數(shù)。這樣反復試驗，直到滿意為止。

　　經(jīng)驗法簡單可靠，但需要有一定現(xiàn)場運行經(jīng)驗，整定時易帶有主觀片面性。當采用智能PID調節(jié)器時，有多個整定參數(shù)，反復試湊的次數(shù)增多，不易得到*整定參數(shù)。

　　下面以智能PID調節(jié)器為例，具體說明經(jīng)驗法的整定步驟：

　　【1】讓調節(jié)器參數(shù)積分系數(shù)S0=0，實際微分系數(shù)k=0，控制系統(tǒng)投入閉環(huán)運行，由小到大改變比例系數(shù)S1，讓擾動信號作階躍變化，觀察控制過程，直到獲得滿意的控制過程為止。

　　【2】取比例系數(shù)S1為當前的值乘以0.83，由小到大增加積分系數(shù)S0，同樣讓擾動信號作階躍變化，直至求得滿意的控制過程。

　　【3】積分系數(shù)S0保持不變，改變比例系數(shù)S1，觀察控制過程有無改善，如有改善則繼續(xù)調整，直到滿意為止。否則，將原比例系數(shù)S1增大一些，再調整積分系數(shù)S0，力求改善控制過程。如此反復試湊，直到找到滿意的比例系數(shù)S1和積分系數(shù)S0為止。

　　【4】引入適當?shù)膶嶋H微分系數(shù)k和實際微分時間TD，此時可適當增大比例系數(shù)S1和積分系數(shù)S0。和前述步驟相同，微分時間的整定也需反復調整，直到控制過程滿意為止。

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