PID調節器各部分的作用分別是什麽?
PID是比例,積分,微分的縮寫.
1比例調節作用:
是按比例反應系統的偏差,系統壹旦出現了偏差,比例調節立即產生調節作用用以減少偏差。比例作用大,可以加快調節,減少誤差,但是過大的比例,使系統的穩定性下降,甚至造成系統的不穩定。
2積分調節作用:
是使系統消除穩態誤差,提高無差度。因為有誤差,積分調節就進行,直至無差,積分調節停止,積分調節輸出壹常值。積分作用的強弱取決與積分時間常數Ti,Ti越小,積分作用就越強。
反之Ti大則積分作用弱,加入積分調節可使系統穩定性下降,動態響應變慢。積分作用常與另兩種調節規律結合,組成PI調節器或PID調節器。
3微分調節作用:
微分作用反映系統偏差信號的變化率,具有預見性,能預見偏差變化的趨勢,因此能產生超前的控制作用,在偏差還沒有形成之前,已被微分調節作用消除。因此,可以改善系統的動態性能。在微分時間選擇合適情況下,可以減少超調,減少調節時間。
微分作用對噪聲幹擾有放大作用,因此過強的加微分調節,對系統抗幹擾不利。此外,微分反應的是變化率,而當輸入沒有變化時,微分作用輸出為零。微分作用不能單獨使用,需要與另外兩種調節規律相結合,組成PD或PID控制器。
擴展資料:
PID控制器的參數整定是控制系統設計的核心內容。它是根據被控過程的特性確定PID控制器的比例系數、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數整定的方法很多,概括起來有兩大類:
壹是理論計算整定法。
它主要是依據系統的數學模型,經過理論計算確定控制器參數。這種方法所得到的計算數據未必可以直接用,還必須通過工程實際進行調整和修改。
二是工程整定方法。
它主要依賴工程經驗,直接在控制系統的試驗中進行,且方法簡單、易於掌握,在工程實際中被廣泛采用。PID控制器參數的工程整定方法,主要有臨界比例法、反應曲線法和衰減法。
三種方法各有其特點。
其***同點都是通過試驗,然後按照工程經驗公式對控制器參數進行整定。
但無論采用哪壹種方法所得到的控制器參數,都需要在實際運行中進行最後調整與完善。現在壹般采用的是臨界比例法。利用該方法進行。
自動控制系統在克服誤差的調節過程中可能會出現振蕩甚至失穩。其原因是由於存在有較大慣性組件(環節)或有滯後(delay)組件,具有抑制誤差的作用,其變化總是落後於誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”,即在誤差接近零時,抑制誤差的作用就應該是零。
這就是說,在控制器中僅引入“比例”項往往是不夠的,比例項的作用僅是放大誤差的幅值,而目前需要增加的是“微分項”,它能預測誤差變化的趨勢。
這樣,具有比例+微分的控制器,就能夠提前使抑制誤差的控制作用等於零,甚至為負值,從而避免了被控量的嚴重超調。所以對有較大慣性或滯後的被控對象,比例+微分(PD)控制器能改善系統在調節過程中的動態特性。
不同的控制系統,其傳感器、變送器、執行機構是不壹樣的。比如壓力控制系統要采用壓力傳感器。電加熱控制系統的傳感器是溫度傳感器。
PID控制及其控制器或智能PID控制器(儀表)已經很多,產品已在工程實際中得到了廣泛的應用,有各種各樣的PID控制器產品,各大公司均開發了具有PID參數自整定功能的智能調節器(intelligentregulator),其中PID控制器參數的自動調整是通過智能化調整或自校正、自適應算法來實現。
有利用PID控制實現的壓力、溫度、流量、液位控制器,能實現PID控制功能的可編程控制器(PLC),還有可實現PID控制的PC系統等等。
可編程控制器(PLC)是利用其閉環控制模塊來實現PID控制,而可編程控制器(PLC)可以直接與ControlNet相連,如Rockwell的PLC-5等。還有可以實現PID控制功能的控制器,如Rockwell的Logix產品系列,它可以直接與ControlNet相連,利用網絡來實現其遠程控制功能。
參考資料: