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实验经验法选择PID控制器参数

时间:2012-12-06  来源:123485.com  作者:9stone

扩充临界比例度法
    实验经验法调整PID参数的方法中较常用的是扩充临界比例度法,其最大的优点是,参数的整定不依赖受控对象的数学模型,直接在现场整定、简单易行。

    扩充比例度法适用于有自平衡特性的受控对象,是对连续-时间PID控制器参数整定的临界比例度法的扩充。

整定步骤

    扩充比例度法整定数字PID控制器参数的步骤是:

(1)预选择一个足够短的采样周期TS。一般说TS应小于受控对象纯延迟时间的十分之一。

(2)用选定的TS使系统工作。这时去掉积分作用和微分作用,将控制选择为纯比例控制器,构成闭环运行。逐渐减小比例度,即加大比例放大系数KP,直至系统对输入的阶跃信号的响应出现临界振荡(稳定边缘),将这时的比例放大系数记为Kr,临界振荡周期记为Tr。

(3)选择控制度。

    控制度,就是以连续-时间PID控制器为基准,将数字PID控制效果与之相比较。

通常采用误差平方积分

   

作为控制效果的评价函数。

    定义控制度

                    (3-25)

   采样周期TS的长短会影响采样-数据控制系统 的品质,同样是最佳整定,采样-数据控制系统的控制品质要低于连续-时间控制系统。因而,控制度总是大于1的,而且控制度越大,相应的采样-数据控制系统的品质越差。控制度的选择要从所设计的系统的控制品质要求出发。

(4) 查表确定参数。根据所选择的控制度,查表,得出数字PID中相应的参数TS,KP,TI和TD。

 

(5)运行与修正。将求得的各参数值加入PID控制器,闭环运行,观察控制效果,并作适当的调整以获得比较满意的效果。


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