PID参数整定过程

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PID参数整定过程
邓文清
6 e: A# S- @: B* n' y2 V% d- a. L: J摘要:本文通过对PID 控制的理论分析，得出
P、1、D各参数在控制中的作用，
, L* ~" l# w+ w2 s( |并使用MATLA软件完整的仿真了一个普通PID 的参数整定过程，能直观的看出各
; C8 _4 l8 N6 W: h参数在自动控制中的功能，便于深入理解
0 o3 z( S2 u6 |6 bPID的含义和整定过程，对工作中
; T9 M; ^/ W4 N  y) x. e1 NDCS
- B0 V* d9 e$ R6 ?  a. p的PID参数整定有一定参考价值。
  J. v# p% @2 R- h# U" I& g关键词: PID 参数整定DCS MATLAB 仿真

串级调节
; u0 f$ X0 o6 s  i/ W; HPID控制是比例积分微分控制的简称。在 生产过程自动控制的发展中PID 控
0 B* `% ?/ ^2 A# Q% u制是历史悠久，生命力最强的基本控制方式。PID 控制有原理简单，使用方便,
适应性强的优点，广泛应用于化工、热工、 冶金、炼油以及建材等各种生产部门。.
PID控制是一种负反馈控制，因为在反馈控制系统中，自动调节器和被控对
( B! p+ i: F2 j* f象构成一个闭合回路。在连接成闭合回路是可能有两中情况:正反馈和负反馈。
正反馈作用加剧被控对象流入量流出量的不平衡，从而 导致系统不稳定:负反馈
# u$ M# e# r" V2 ^2 v" F: m7 G作用则是缓解其中的不平衡，这样才能正确地达到自动控制的目的。
0 G1 T) s; U# W4 ]( u( }2.1 P调节(比例调节)
# @: ~9 ^7 X8 M比例调节的显著的特点:有差调节。在过程控制中习惯用增益的倒数来表示
* s( h4 W4 B/ T% U调节器输入输出之间的比例关系:其中kp =te其中δ称为比例带。在生产过程
7 `/ s2 x/ |: F+ T3 R- D运行中经常会发生负荷变化即物料能量和流量的大小的变化。如果采用比例调
2 H) w5 ^' T; T) b( q节，则在负荷扰动下的调节过程结束后，被 调量不可能与设定值准确相等，他们
; f5 u; v) h* ~; r, d% ^5 ?! U之间一-定有残差存在。
比例带对调节过程的影响:比例调节的残差随着比例带的加大而加大。然
7 A- B0 O" A0 s% z% D% t1 `而，减小比例带就等于加大调节系统的开环增益P，其后果是导致系统激烈振荡
甚至不稳定。稳定是任何系统闭环控制的首要要求，
" @0 D  \8 @; V+ D* _比例带的设置必须保证系统
2 o+ E. K6 j  D9 V9 G, r具有-定的稳定裕度。
对于典型的工业过程，P 对于调节过程的影响为，当P 很大时意味着调节阀
的动作幅度很大，引起被调量来回波动，但 系统仍可能是稳定的，残差相应减小。
6 o  s' X/ F+ AP具有一个临界值，当处于临界值时系统就等幅震荡，此时进一步增大P 系统就
; Y1 _! |% a2 x- C3 X6 n& e) ~不稳定，就会导致系统发散而不能控制了。减小P 就减小了调节阀的动作幅度，
, y0 E3 [5 C5 k; Y/ g因此被调量变化比较平稳，甚至可没有超调量，但残差很大调节时间也很长。
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对于典型的工业过程，P 对于调节过程的影响为，当P 很大时意味着调节阀的动作幅度很大，引起被调量来回波动，但 系统仍可能是稳定的，残差相应减小。