PID调节器各个部分的作用分别是什么?
如今工业发展迅速,要求的不仅仅是控制系统具有比较高的静态指标,还要求控制系统具有良好的鲁棒性。
在PID调节器中,是把给定值与测量值进行比较,随后得出一个偏差 e(t)。然后根据偏差情况,给出控制作用u(t)。PID控制的标准方程形式如下所示。
u(t)=Kp[ e(t)+∫e(t) dt /TI +TD de(t) /dt ]
u(t)是PID调节器的输出,是与执行器的开度相对应的,其中t是采样时间。Kp是调节器比例增益,Tl是调节器积分时间常数,TD是调节器微分时间常数,e(t)是调节器的偏差输入,也就是给定值与测量值的差。题目说的PID调节器比较常规,在化工方面,如压力、液位、流量、温度等应用,都能得到比较满意的控制效果。因此,只要分别调节PID调节器的比例、积分、微分的三个电位器调整这三个参数即可。
整定方法有临界比例度法、4:1衰减法、鲁棒PID参数整定法等。比如平时用到较多的4:1衰减法,其基本原理是把积分时间调到最大、微分时间放到零,待调节系统稳定后,逐渐减小比例度,观察输出电流和调节过程的波动情况,直到4:1衰减曲线出现,然后纪录4:1衰减曲线比例度δs 和操作周期Ts。最后根据经验公式把求得各个参数具体数值加到调节器上进行控制。观察曲线情况,若发现不理想可以进行微调。
上图中列出的4:1衰减法,只是PID控制规律的,PI控制规律的经验公式是1.2δs、0.5Ts。图中的Ts是振荡周期,指过渡过程曲线同方向相邻两个波之间的时间。
因此,进行参数整定的时候,必须先调节P,使曲线接近或是4:1衰减曲线。如果只是P控制规律,那么I和D分别置最大和最小。如果是PI控制规律,此时的比例度为1.2δs,积分时间为0.5Ts,微分设置为零。如果是PID控制规律,此时比例度P为0.8δs,积分时间为0.3Ts,微分时间为0.1Ts。
题目说的PID调节器各个部分的作用是什么?
P是调节器的比例度,起到快速控制作用。I是调节器的积分,起到余差消除作用。D是调节器的微分,起到超前控制作用。综合来说就是过去是I、现在是P、未来是D。如果是看做人,那么就是思想传统、与时俱进、思想前卫。
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