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手把手教你学习PID调节,通俗易懂

很多人都知道PID:比例、积分、微分,但并不一定懂得其原理和调节,PID对于工程监控类工作人员来说还是比较重要的,下面我就通俗的讲讲PID的含义和调节
方法/步骤
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原理:PID的诞生是为了稳定系统,配合现代的变频技术,可以让无人看管的系统自动稳定运行。它的调节方式就是“快调(差值较大的时候)-微调(在目标值附近震荡的时候,以控制惯性)”打比方来讲,水管想要输出4kg/cm2的压力,需要pump50Hz运行,当压力下降时,pump根据加载条件自动加载频率,追加管路压力至4kg/cm2后自动稳定运行:。下面简述

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P:比例。以刚才的例子来讲就是反映管路压力偏差,起差值放大作用,当压力变化时候,系统会自动调节以减少这种趋势,类似于闭环反馈作用,反映在图控上就是将不正常的幅值控制在合理范围内。P的值不宜过大,使得对输入容易出现值的突变,甚至P的值还会到负值,实际值越接近目标值时,P应调小,让波峰越来越往中间靠拢

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I:积分。与时间成反比关系,以刚才的例子来讲,第一种情况,若水管压力由4kg/cm在5秒内上升至4.6kg/cm;第二种情况,若水管压力由4kg/cm在1h内上升至4.6kg/cm,显然,前者量突变较大,后者系统更稳定,时间常数t越短,积分作用越强,我们需要达到更稳定的系统就需要适当的增大I,但I的值也不宜过大(这个读者可以观察信号的时候慢慢去体会)

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D:微分。微分反映的是对输入号的响应速度,我们不能习惯地以为响应速度够快的系统就是越精确的系统,以刚才的例子来讲,正常的波动的时候,pump会自动加减载,但如果发生外界干扰,比如人走路不小心在管路上踩一脚,导致压力瞬间上升至6kg,这时候D如果太大,系统响应足够快,pump瞬间减载至20HZ低频运转,就可能对设备和电网进行冲击,甚至直接down机,特别对于大功率设备,这种冲击后果是相当严重的,是我们不愿意见到的!简单来说,适当控制D值,可以排除外界干扰。

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D的另外一个作用是控制系统惯性,比如说实际值波动范围是(-50,-60)。目标值是-55,,当值从-50越来越靠近-55时,我们想看到的效果是调节越变越缓慢,达到稳定的作用,但是如果D太小,就达不到这种效果,调节速度过快,出现“刹不住车”的现象,值会反响偏离-55.D如果调节合适的话,合理控制惯性,就可以让值的跳动范围变小如(-52,-58),这样稳定的系统才是我们想要的

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