如何进行PID控制

标签:PID控制
分享到:

一些系统需要 PID控制,例如某些板卡采集系统,有时一些 DCS和 TCS系统有时也需要扩充系统的PID控制回路,这是因为系统硬件和电路的局限性,需要在计算机上增加PID控制回路。为系统提供PID实时控制点,满足了 PID控制的要求。
进入到实时数据库组态,新建点时选择PID控制点。提供的PID控制可以提供理想微分、微分先行、实际微分等多种控制方式。
进行PID控制时,可以把PID的PV连接在实际的测量值上,OP连接在PID实际的输出值上。这样,在实时数据库运行时,就可以自动对其进行PID控制。


PID参数的调整:
在PID参数进行整定时如果能够有理论的方法确定PID参数当然是最理想的方法,但是在实际的应用中,更多的是通过凑试法来确定PID的参数。


增大比例系数P一般将加快系统的响应,在有静差的情况下有利于减小静差,但是过大的比例系数会使系统有比较大的超调,并产生振荡,使稳定性变坏。增大积分时间I有利于减小超调,减小振荡,使系统的稳定性增加,但是系统静差消除时间变长。增大微分时间D有利于加快系统的响应速度,使系统超调量减小,稳定性增加,但系统对扰动的抑制能力减弱。


在凑试时,可参考以上参数对系统控制过程的影响趋势,对参数调整实行先比例、后积分,再微分的整定步骤。首先整定比例部分。将比例参数由小变大,并观察相应的系统响应,直至得到反应快、超调小的响应曲线。如果系统没有静差或静差已经小到允许范围内,并且对响应曲线已经满意,则只需要比例调节器即可。


如果在比例调节的基础上系统的静差不能满足设计要求,则必须加入积分环节。在整定时先将积分时间设定到一个比较大的值,然后将已经调节好的比例系数略为缩小(一般缩小为原值的0.8),然后减小积分时间,使得系统在保持良好动态性能的情况下,静差得到消除。在此过程中,可根据系统的响应曲线的好坏反复改变比例系数和积分时间,以期得到满意的控制过程和整定参数。


如果在上述调整过程中对系统的动态过程反复调整还不能得到满意的结果,则可以加入微分环节。首先把微分时间D设置为0,在上述基础上逐渐增加微分时间,同时相应的改变比例系数和积分时间,逐步凑试,直至得到满意的调节效果。


PID控制回路的运行:
在PID控制回路投入运行时,首先可以把它设置在手动状态下,这时设定值会自动跟踪测量值,当系统达到一个相对稳定的状态后,再把它切换到自动状态下,这样可以避免系统频繁动作而导致系统不稳定。


复杂回路的控制:
前馈控制系统:
通常的反馈控制系统中,对干扰造成一定后果,才能反馈过来产生抑制干扰的控制作用,因而产生滞后控制的不良后果。为了克服这种滞后的不良控制,用计算机接受干扰信号后,在还没有产生后果之前插入一个前馈控制作用,使其刚好在干扰点上完全抵消干扰对控制变量的影响,因而又得名为扰动补偿控制。


在控制系统中,可以把前馈控制计算的结果作为PID控制的输出补偿量OCV,并采用加补偿,这样就形成了一个前馈控制系统了。

控制


纯延迟补偿控制:

实际上,由于作动器和测量设备的延时,系统很可能是一个纯滞后过程,比如对温度的控制,其延时时间可高达10分钟以上。这样的时滞特性常使控制对象产生超调或振荡,使系统不易达到稳定状态。这样,就可以在控制过程中采用平行补偿环节对控制对象中的滞后性进行补偿,从而使系统迅速达到稳定过程。


纯滞后控制系统是把滞后补偿的结果作为PID控制器的输入补偿量ICV,并作为输入补偿的减补偿。这样就构成了一个纯滞后的SMITH预测控制回路。

控制

 

 

继续阅读
如何进行PID控制

一些系统需要 PID控制,例如某些板卡采集系统,有时一些 DCS和 TCS系统有时也需要扩充系统的PID控制回路,这是因为系统硬件和电路的局限性,需要在计算机上增加PID控制回路。

DC风扇电机速度控制的DC/DC转换器——BD9227F

业界首创的能够根据MCU生成的PWM信号的Duty*1对输出电压进行线性控制,从而实现了对DC风扇电机转速的高精度控制的电源IC。 与以往的分立式元器件结构相比,不仅实现了高精度控制,还利用IC的模拟电路设计技术实现了1MHz的高频驱动和电路优化。