【摘要】:例如,可以先在按经验设置的比例带初值条件下,将系统投入运行,整定比例带,求得满意的过渡过程曲线,表5-6为PID控制器的经验数据,表5-7为设定值扰动PID控制器各参数对调节过程的影响。表5-6PID控制器的经验数据表5-7设定值扰动下PID控制器各参数对调节过程的影响减小T i到合适的数值,这会导致稳定性降低,因而相应地要减小K c,以保持稳定性不变。
采用前述经验公式整定出来的PID参数一般仅仅为系统控制器提供了一组参数初值,还需要基于PID参数对闭环系统调节性能的影响来对其进行“手工细调”。此外,如果全部通过手动的“试凑法”配置PID参数,为了提高参数整定的效率以及效果,可按照P、I、D的顺序来进行,具体步骤如下。
(1)置调节器积分时间T i=,微分时间常数T d=0,调整K c,接近性能指标。例如,可以先在按经验设置的比例带初值条件下,将系统投入运行,整定比例带,求得满意(如4∶1衰减比)的过渡过程曲线,表5-6为PID控制器的经验数据,表5-7为设定值扰动PID控制器各参数对调节过程的影响。
表5-6 PID控制器的经验数据
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表5-7 设定值扰动下PID控制器各参数对调节过程的影响
(2)减小T i到合适的数值,这会导致稳定性降低,因而相应地要减小K c,以保持稳定性不变。例如,在引入积分作用后,可将上述比例带适当加大(如取其1.1~1.2倍),然后再将T i由大到小进行整定。随着T i逐步减小,积分消除余差的速率会逐步加快,但系统的稳定性会减弱,响应周期会变慢。
(3)当PI调节令人满意后,如有必要,还可进一步引入微分。T d增大一般会导致稳定性增强,这意味着增益K c可进一步加大,积分时间常数T i可进一步减小。其中,可将T d按经验值或按T d= (1/3~1/4)T i设置,并由小到大地加入,直到满意为止。值得指出的是,增大微分时间常数T d可提高系统响应速率和稳定性,但只是在一定上限范围内有效,过大的T d会对噪声及其他扰动有放大作用,会削弱系统稳定性。
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