PID 整定原则PID 整定原则先是比例后积分，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 法整定控制回路 PID 参数 一、 PID 控制器的基本原理 1、比例控制器（P） 比例控制器的传递函数为 Gc(S)=Kp，其作用是调整系统的开环比例系数，提高系统的静态精度，加快系统的响应速度，但对于高于二阶的系统，Kp 过大会造成系统的不稳定。 2、积分控制器（I） 积分控制器的传递函数为 Gc(S)=1/TiS，Ti 为积分时间。它的作用是消除系统的静态误差，但积分控制有时会改变系统的稳定性，降低系统响应速度。 3、比例加积分控制器（PI） 比例积分控制器的传递函数为 Gc(S)=Kp(1+1/TiS)，由于它有 Kp 和 Ti 两个可调参数，因此可兼有比例和积分两种控制器的优点，使系统既稳定又有较好的静态和动态性能，这种控制是工程上用途最为广泛的。 4、比例加微分（PD） 比例加微分控制器的传递函数为 Gc(S)=Kp(1+TdS)，Td 为微分时间。它所产生的控制作用不仅反映了系统的静态误差，同时还反映了误差信号的变化率，因此微分使控制信号提前作用，使系统的响应振荡减轻，过渡过程加快，对系统的稳定性有利。 5、比例加积分加微分控制器（PID） PID 控制器的传递函数为 Gc(S)=Kp(1+1/TiS+TdS)，兼具比例积分和微分控制器的优点，是应用很普遍的一种控制器。 二、 法整定回路： 法整定法起源于 1968 年，由 Dahlin 最先提出，可参考以下文献：Dahlin E.B.,Designing and Tuning Digital Controllers,Instr and Cont Syst,41(6),77,1968。以下针对自平衡系统和积分系统分别给出例子，以供参考。 自平衡系统 PID 整定（流量，组分，温度，大部分压力） 1、回路置手动，OP 改变 5（改变幅度可以同操作工商量），当 PV 达到新的稳态值，OP 回到原来的值。 2、从 1 中得到的趋势图上，估计过程增益，滞后时间和过程时间常数。 3、从表一中选择最符合 1 中得到的响应的简单模型。 4、选择所想要的闭环时间常数 ，通常的规则： 比滞后时间与过程时间常速的和要大。 5、在 3 中所选模型的基础上计算控制器增益。把这些数输入控制器，回路投自动，改变设定值或负荷观察响应。如需要就调整比例增益修改响应速度。 例一： 整定一流量回路。PV过程变量流量，变送器量程是 02000gpm， 计算过程增益：KpPVOP150530 计算过程常数： 过程时间常数：10s（PV 从 650 到 65063.2%PV（约 745）的时间） 计算滞后时间： 0s 计算比例增益：KcKpK（）10300.05*(20+0)=0.333 10s，Kp30，K=100/R10020000.05 ：闭环时间常数，在这里选 20s 计算积分增益：Ti6010600.167 （分钟）(相当于每分钟 6 次) 例二、 法整定一液位控制回路（积分过程） 积分过程的整定方法类似自平衡过程，不同的是过程变量不能达到稳态。计算过程增益： 过程增益：KpPV（OPt）10101200.00833 滞后时间：0 s 计算比例增益：100ALV 在此对 ALV 作简要解释：ALV 是允许的液位变化的简称，液位控制的主要目标是允许罐能缓冲突然的流量变化，保证下游变量的扰动最小。ALV 指的就是在正常操作中允许的液位偏离设定值的最大变化，它是用比来表示的，尽量使用最大的 ALV，这样罐就能够吸收扰动。 例如，如果液位设定值是 60，ALV 选择 25，那么，即使流量负荷发生了从 0到 100的阶跃，液位将保持在 3585。 令 ALV33.3%，则 Kc100ALV10033.3=3.0 ALV50Kp33.3/(500.00833)=80 s 注意：此处 不是任意选的，而是选择合适的 ALV 来计算 。 计算积分时间：Ti/3080302.67 (分钟) (相当于 0.375 次分钟) 表一 简单过程模型的整定公式对交互式 PID 算法（不需要微分作用） 过程模型 Kc 比例系数 积分时间:Ti (分钟) 备注 /60 通常用于大部分非积分过程 100ALV /30 通常用于积分过程 对液位控制来说，ALV（50Kp） ALV：允许的液位变化（） Ti：积分时间 Kc：比例增益 ：滞后时间（秒） ：闭环时间常数（秒） Kp：过程增益 K=100R 过程时间常数 R：变送器在工程单位下的量程 微分增益（分钟）：P/6（P:period） 表二、常见回路的性质 性质 流量 温度蒸汽压力 液位 气体压力 液体压力 组分 滞后时间 没有 不定 没有 没有 没有 常数 容量Capacity 多 36 1 1 多 1100 时间常数Period 110s 分钟到小时 1 到 10 秒 0 到 2 分钟 1 到 10 秒 分钟到小时 是否线性 平方 非线性 线性 线性 线性 任意 噪声 一直有 没有 一直有 没有 一直有 常有 比例 0.21 110 220 05 0.52 110 积分 重要 重要 很少 不用 重要 重要 微分 不用 重要 不用 不用 不用 If possible 阀门 线性 等百分比 线性 线性 线性 线性