智能PID調(diào)節(jié)器三大元素的調(diào)節(jié)作用

　　在實(shí)際值與目標(biāo)值差距較大的條件下，智能PID調(diào)節(jié)器PID的調(diào)節(jié)主要是P調(diào)節(jié)，在實(shí)際值與目標(biāo)值比較接近的穩(wěn)態(tài)情況下，以I調(diào)節(jié)為主，當(dāng)系統(tǒng)有擾動(dòng)因素時(shí)，D調(diào)節(jié)就起作用。在PID調(diào)節(jié)中，比例作用是依據(jù)偏差的大小來動(dòng)作的，在調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)中起著穩(wěn)定被調(diào)參數(shù)的作用;積分作用是依據(jù)偏差是否存在來動(dòng)作的，在系統(tǒng)中起著消除余差的作用;微分作用是依據(jù)偏差變化速度來動(dòng)作的，在系統(tǒng)中起著超前調(diào)節(jié)的作用。

　　1.比例調(diào)節(jié)規(guī)律的作用

　　偏差一出現(xiàn)就能及時(shí)調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)作用同偏差量是成比例的，調(diào)節(jié)終了會(huì)產(chǎn)生靜態(tài)偏差(簡稱靜差)。Kp增大有利于減小靜差，但Kp增加太大，將導(dǎo)致系統(tǒng)超調(diào)增加，穩(wěn)定性變壞，甚至使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩。

　　2.積分調(diào)節(jié)規(guī)律的作用

　　只要有偏差，就有調(diào)節(jié)作用，直到偏差為零，因此它能消除偏差。但積分作用過強(qiáng)，又會(huì)使調(diào)節(jié)作用過強(qiáng)，引起被調(diào)參數(shù)超調(diào)，甚至產(chǎn)生振蕩。

　　3.微分調(diào)節(jié)規(guī)律的作用

　　根據(jù)偏差的變化速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此能提前給出較大的調(diào)節(jié)作用，大大減小了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)偏差量及調(diào)節(jié)過程時(shí)間。但微分作用過強(qiáng)，又會(huì)使調(diào)節(jié)作用過強(qiáng)，引起系統(tǒng)超調(diào)和振蕩。(另一種表達(dá)方式：微分系數(shù)的作用是加快系統(tǒng)的響應(yīng)，對(duì)偏差量的變化做出響應(yīng)，按偏差量趨向進(jìn)行控制，把偏差消滅在萌芽狀態(tài)之中，使超調(diào)小，穩(wěn)定性增加，但對(duì)擾動(dòng)的抑制能力減弱。)

　　智能PID調(diào)節(jié)器這三種調(diào)節(jié)規(guī)律的調(diào)整原則是：就每一種調(diào)節(jié)規(guī)律而言，在滿足生產(chǎn)要求的情況下，比例作用應(yīng)強(qiáng)一些，積分作用應(yīng)強(qiáng)一些，微分作用也應(yīng)強(qiáng)一些。當(dāng)同時(shí)采用這三種調(diào)節(jié)規(guī)律時(shí)，三種調(diào)節(jié)作用都應(yīng)適當(dāng)減弱，且微分時(shí)間一般取積分時(shí)間的1/4~1/3。

　　智能PID調(diào)節(jié)器的調(diào)試步驟

　　1.確定比例增益P：確定比例增益P時(shí)，首先去掉PID的積分項(xiàng)和微分項(xiàng)，一般是令Ti=0、Td=0(具體見PID的參數(shù)設(shè)定說明)，使PID為純比例調(diào)節(jié)。輸入設(shè)定為系統(tǒng)允許的zui大值的60%~70%，由0逐漸加大比例增益P，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩;再反過來，從此時(shí)的比例增益P逐漸減小，直至系統(tǒng)振蕩消失，記錄此時(shí)的比例增益P，設(shè)定PID的比例增益P為當(dāng)前值的60%~70%。比例增益P調(diào)試完成。

　　2.確定積分時(shí)間常數(shù)Ti：比例增益P確定后，設(shè)定一個(gè)較大的積分時(shí)間常數(shù)Ti的初值，然后逐漸減小Ti，直至系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩，之后在反過來，逐漸加大Ti，直至系統(tǒng)振蕩消失。記錄此時(shí)的Ti，設(shè)定PID的積分時(shí)間常數(shù)Ti為當(dāng)前值的150%~180%。積分時(shí)間常數(shù)Ti調(diào)試完成。

　　3.確定積分時(shí)間常數(shù)Td：積分時(shí)間常數(shù)Td一般不用設(shè)定，為0即可。若要設(shè)定，與確定 P和Ti的方法相同，取不振蕩時(shí)的30%。

　　4.系統(tǒng)空載、帶載聯(lián)調(diào)，再對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，直至滿足要求。

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