PID参数整定过程

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PID参数整定过程
4 g1 T3 c2 A# R% E4 @6 _. o! \邓文清
0 X( ]6 A. @# P+ _/ O, b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，
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
参数在自动控制中的功能，便于深入理解
PID的含义和整定过程，对工作中
DCS
的PID参数整定有一定参考价值。
关键词: PID 参数整定DCS MATLAB 仿真
8 U' `* y# f9 t: F1 B0 q0 ?
) L. B% {( n) r# ~( s7 x& F; ^串级调节
  f+ f; b3 r2 G% o) rPID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
) Y- w5 z  t- u. 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。.
& o- {' i3 E: t! m9 \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
# |) i/ |$ }5 q5 k: o# l. g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
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。
+ P$ o1 I4 W) t3 L6 A6 s6 e* H4 U2.1 P调节(比例调节)
2 t5 L8 @: M0 O' x+ n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
" |4 Y/ J! c0 j# U9 W2 S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
3 `' g1 K" d  _7 A  E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
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
之间一-定有残差存在。
: Z  D: a, l! S& d- y% ^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
5 N' U( `+ y- }( Q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
' A/ {  c6 M* A* K) i甚至不稳定。稳定是任何系统闭环控制的首要要求，
比例带的设置必须保证系统
$ ^+ ~4 s( `+ x7 ~; K0 {具有-定的稳定裕度。
& P2 z- y8 G4 x/ M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
% M0 }6 o5 Y+ `- F2 f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。
P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
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，
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。