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什么是 pid 控制器所谓 PID 控制,就是在一个闭环控制系统中,使被控物理量能够迅速而准确地无限接近于控制目标的一种手段。 PID 控制功能是变频器应用技术的重要领域之一,也是变频器发挥其卓越效能的重要技术手段。变频调速产品的设计、运行、维护人员应该充分熟悉并掌握 PID 控制的基本理论。 PID 控制简介目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。同时,控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。一个控制系统包括控制器﹑传感器﹑变送器﹑执行机构﹑输入输出接口。控制器的输出经过输出接口﹑执行机构﹐加到被控系统上﹔控制系统的被控量﹐经过传感器﹐变送器﹐通过输入接口送到控制器。不同的控制系统﹐其传感器﹑变送器﹑执行机构是不一样的。比如压力控制系统要采用压力传感器。电加热控制系统的传感器是温度传感器。目前, PID 控制及其控制器或智能 PID 控制器(仪表)已经很多, 产品已在工程实际中得到了广泛的应用,有各种各样的 PID 控制器产品,各大公司均开发了具有 PID 参数自整定功能的智能调节器(intelligent regulator) ,其中 PID 控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。有利用 PID 控制实现的压力、温度、流量、液位控制器,能实现 PID 控制功能的可编程控制器(PLC) ,还有可实现 PID 控制的 PC 系统等等。可编程控制器(PLC) 是利用其闭环控制模块来实现 PID 控制,而可编程控制器(PLC) 可以直接与 相连,如 Rockwell 的 PLC-5 等。还有可以实现 PID 控制功能的控制器,如 Rockwell 的 Logix 产品系列,它可以直接与 相连,利用网络来实现其远程控制功能。 PID 调试步骤没有一种控制算法比 PID 调节规律更有效、更方便的了。现在一些时髦点的调节器基本源自 PID 。甚至可以这样说: PID 调节器是其它控制调节算法的吗。为什么 PID 应用如此广泛、又长久不衰? 因为 PID 解决了自动控制理论所要解决的最基本问题,既系统的稳定性、快速性和准确性。调节 PID 的参数,可实现在系统稳定的前提下,兼顾系统的带载能力和抗扰能力,同时,在 PID 调节器中引入积分项,系统增加了一个零积点, 使之成为一阶或一阶以上的系统,这样系统阶跃响应的稳态误差就为零。由于自动控制系统被控对象的千差万别, PID 的参数也必须随之变化,以满足系统的性能要求。这就给使用者带来相当的麻烦,特别是对初学者。下面简单介绍一下调试 PID 参数的一般步骤: 。首先检查系统接线,确定系统的反馈为负反馈。例如电机调速系统,输入信号为正,要求电机正转时,反馈信号也为正( PID 算法时,误差=输入- 反馈),同时电机转速越高,反馈信号越大。其余系统同此方法。 2. PID 调试一般原则 ,增大比例增益 P。 ,减小积分时间常数 Ti。 ,增大微分时间常数 Td 。 P确定比例增益 P时,首先去掉 PID 的积分项和微分项,一般是令 Ti=0 、 Td=0 (具体见 PID 的参数设定说明),使 PID 为纯比例调节。输入设定为系统允许的最大值的 60%~70% ,由 0 逐渐加大比例增益 P ,直至系统出现振荡;再反过来,从此时的比例增益 P逐渐减小,直至系统振荡消失,记录此时的比例增益 P, 设定 PID 的比例增益 P为当前值的 60%~70% 。比例增益 P调试完成。 Ti 比例增益 P 确定后,设定一个较大的积分时间常数 Ti 的初值,然后逐渐减小 Ti ,直至系统出现振荡,之后在反过来,逐渐加大 Ti ,直至系统振荡消失。记录此时的 Ti,设定 PID 的积分时间常数 Ti为当前值的 150%~180% 。积分时间常数 Ti调试完成。 Td 积分时间常数 Td 一般不用设定,为 0 即可。若要设定,与确定 P和 Ti的方法相同,取不振荡时的 30% 。 、带载联调,再对 PID 参数进行微调,直至满足要求。 PID 控制的实现 1. PID 的反馈逻辑各种变频器的反馈逻辑称谓各不相同,甚至有类似的称谓而含义相反的情形。系统设计时应以所选用变频器的说明书介绍为准。所谓反馈逻辑,是指被控物理量经传感器检测到的反馈信号对变频器输出频率的控制极性。例如中央空调系统中,用回水温度控制调节变频器的输出频率和水泵电机的转速。冬天制热时,如果回水温度偏低,反