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楼主: yibiao

[讨论] DCS系统PID调节怎样整定K,T,D三参数值?

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发表于 2012-5-27 15:41:45 | 显示全部楼层
学习了,谢谢了
发表于 2012-5-29 00:10:41 | 显示全部楼层
在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PID控制,又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史,它 以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或得不到精确的数学模型时,控制理论的 其它技术难以采用时,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象,或 不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用PID控制技术。PID控制,实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差,利用比例、 积分、微分计算出控制量进行控制的。   比例(P)控制   比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差(Steady-state error)。   积分(I)控制   在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的 或简称有差系统(System with Steady-state Error)。为了消除稳态误差,在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大。这样,即便误差很小,积 分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小,直到等于零。因此,比例+积分(PI)控制器,可以使系统在进入稳态后无稳 态误差。   微分(D)控制   在微分控制中,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件(环节)或有滞后(delay)组件,具有抑制误差的作用, 其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”,即在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零。这就是说,在控制器中仅引入 “比例”项往往是不够的,比例项的作用仅是放大误差的幅值,而目前需要增加的是“微分项”,它能预测误差变化的趋势,这样,具有比例+微分的控制器,就能 够提前使抑制误差的控制作用等于零,甚至为负值,从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象,比例+微分(PD)控制器能改善系统在 调节过程中的动态特性。   5、PID控制器的参数整定   PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被 控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类:一是理论计算整定法。它主要是 依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法,它主 要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应 曲线法和衰减法。三种方法各有其特点,其共同点都是通过试验,然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数,都需 要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行 PID控制器参数的整定步骤如下:(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作;(2)仅加入比例控制环节,直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡, 记下这时的比例放大系数和临界振荡周期;(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。   在实际调试中,只能先大致设定一个经验值,然后根据调节效果修改。   对于温度系统:P(%)20--60,I(分)3--10,D(分)0.5--3   对于流量系统:P(%)40--100,I(分)0.1--1   对于压力系统:P(%)30--70,I(分)0.4--3   对于液位系统:P(%)20--80,I(分)1--5   参数整定找最佳,从小到大顺序查   先是比例后积分,最后再把微分加   曲线振荡很频繁,比例度盘要放大   曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳   曲线偏离回复慢,积分时间往下降   曲线波动周期长,积分时间再加长   曲线振荡频率快,先把微分降下来   动差大来波动慢。微分时间应加长   理想曲线两个波,前高后低4比1   一看二调多分析,调节质量不会低   PID与自适应PID的区别:   首先弄清楚什么是自适应控制   在生产过程中为了提高产品质量,增加产量,节约原材料,要求生产管理及生产过程始终处于最优工作状态。因此产生了一种最优控制的方法,这就叫自适应控制。在这种控制中要求系统能够根据被测参数,环境及原材料的成本的变化而自动对系统进行调节,使系统随时处于最佳状态。自适应控制包括性能估计(辨别)、决策和修改三个环节。它是微机控制系统的发展方向。但由于控制规律难以掌握,所以推广起来尚有一些难以解决的问题。   加入自适应的pid控制就带有了一些智能特点,像生物一样能适应外界条件的变化。
发表于 2012-5-29 00:12:29 | 显示全部楼层
书上的常用口诀:参数整定找最佳,从小到大顺序查。先是比例后积分,最后再把微分加。曲线振荡很频繁,比例度盘要放大。曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳。曲线偏离回复慢,积分时间往下降。曲线波动周期长,积分时间再加长。曲线振荡频率快,先把微分降下来。动差大来波动慢。微分时间应加长。理想曲线两个波,前高后低4比1。一看二调多分析,调节质量不会低。
, C" O/ [! ^% a* r9 \" w经验也很重要:P---比例控制系统的响应快速性,快速作用于输出,好比"现在"(现在就起作用,快),I---积分控制系统的准确性,消除过去的累积误差,好比"过去"(清除过去积怨,回到准确轨道),D---微分控制系统的稳定性,具有超前控制作用,好比"未来"(放眼未来,未雨绸缪,稳定才能发展)
发表于 2012-9-23 10:35:30 | 显示全部楼层
需要经验积累
发表于 2012-10-12 10:48:53 | 显示全部楼层
理论加实践,实践很重要!
发表于 2012-10-26 12:37:34 | 显示全部楼层
PID参数调整作为一个系统来讲是一个基础,PID参数调整需要一定的经验
发表于 2012-11-29 13:05:20 | 显示全部楼层
实际的作法是,先用其他已经正常工作的工程项目的参数(这个调试单位或DCS厂家应该都有的),然后再根据试运行的结果进行调整。调整方式就要看书了。
发表于 2012-12-21 15:26:01 | 显示全部楼层
1. PID常用口诀: 参数整定找最佳,从小到大顺序查,先是比例后积分,最后再把微分加,曲线振荡很频繁,比例度盘要放大,曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳,曲线偏离回复慢,积分时间往下降,曲线波动周期长,积分时间再加长,曲线振荡频率快,先把微分降下来,动差大来波动慢,微分时间应加长,理想曲线两个波,前高后低4比1,
3 N3 A- L6 P7 ^! V6 H% L    2. 一看二调多分析,调节质量不会低
( ^) A& g5 f9 x7 D* V4 C9 c    3. PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中P.I.D参数经验数据以下可参照:温度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s   压力P: P=30~70%,T=24~180s,液位L: P=20~80%,T=60~300s,   流量L: P=40~100%,T=6~60s。 3.PID控制的原理和特点     在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制,简称PID控制,又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握,或得不到精确的数学模型时,控制理论的其它技术难以采用时,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定,这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象﹐或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时,最适合用PID控制技术。PID控制,实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。+ D" F# B  o* d0 M4 x. N: K8 E" |

/ x" Y1 O$ D3 F- @* E      比例(P)控制  比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差(Steady-state error)。0 ?. g0 i) y3 D& O, K0 i, r

' Y' P! i) M; ?. Z: r' N- l8 d     积分(I)控制  在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统(System with Steady-state Error)。为了消除稳态误差,在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大。这样,即便误差很小,积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小,直到等于零。因此,比例+积分(PI)控制器,可以使系统在进入稳态后无稳态误差。
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* `. m+ s/ E0 ?- U' [     微分(D)控制  在微分控制中,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误差的变化率)成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件(环节)或有滞后(delay)组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”,即在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零。这就是说,在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的,比例项的作用仅是放大误差的幅值,而目前需要增加的是“微分项”,它能预测误差变化的趋势,这样,具有比例+微分的控制器,就能够提前使抑制误差的控制作用等于零,甚至为负值,从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象,比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。
发表于 2013-1-24 20:16:15 | 显示全部楼层
这个属于调试单位的工作范围了吧 应该是系统调试和整套启动过程中需要调试的内容吧
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