PID的使用十分廣泛，可以說，只要存在需要控制的工業(yè)設(shè)備，就可能存在PID的應(yīng)用。為增進(jìn)大家對PID的認(rèn)識(shí)，本文將對自動(dòng)化與PID的關(guān)系以及PID控制實(shí)踐中總結(jié)出來的一些規(guī)格予以介紹。如果你對PID具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、自動(dòng)化與PID

工業(yè)自動(dòng)化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志。同時(shí)，控制理論的發(fā)展也經(jīng)歷了古典控制理論、現(xiàn)代控制理論和智能控制理論三個(gè)階段。智能控制的典型實(shí)例是模糊全自動(dòng)洗衣機(jī)等。自動(dòng)控制系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)。一個(gè)控制系統(tǒng)包括控制器、傳感器、變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、輸入輸出接口?？刂破鞯妮敵鼋?jīng)過輸出接口、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，加到被控系統(tǒng)上;控制系統(tǒng)的被控量，經(jīng)過傳感器，變送器，通過輸入接口送到控制器。不同的控制系統(tǒng)，其傳感器、 變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)是不一樣的。比如壓力控制系統(tǒng)要采用壓力傳感器。電加熱控制系統(tǒng)的傳感器是溫度傳感器。PID控制及其控制器或智能控制器(儀表)已經(jīng)很多，產(chǎn)品已在工程實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用，有各種各樣的PID控制器產(chǎn)品，各大公司均開發(fā)了具有PID參數(shù)自整定功能的智能調(diào)節(jié)器 (intelligent regulator)，其中PID控制器參數(shù)的自動(dòng)調(diào)整是通過智能化調(diào)整或自校正、自適應(yīng)算法來實(shí)現(xiàn)。有利用PID控制實(shí)現(xiàn)的壓力、溫度、流量、液位控制器，能實(shí)現(xiàn)PID控制功能的可編程控制器(PLC)，還有可實(shí)現(xiàn)PID控制的PC系統(tǒng)等等。可編程控制器(PLC) 是利用其閉環(huán)控制模塊來實(shí)現(xiàn)PID控制，而可編程控制器(PLC)可以直接與ControlNet相連。

二、PID控制規(guī)則

1、“參數(shù)整定找最佳，從小到大順序查”

在現(xiàn)場調(diào)試器工程參數(shù)整定中，如果只按4:1衰減比進(jìn)行整定，那么可以有很多對的比例度和積分時(shí)間同樣滿足4:1的衰減比，但是這些對的數(shù)值并不是任意的組合，而是成對的，一定的比例度必須與一定的積分時(shí)間組成一對，才能滿足衰減比的條件，改變其中之一，另一個(gè)也要隨之改變。因?yàn)槭浅蓪Τ霈F(xiàn)的，所以才有調(diào)節(jié)器參數(shù)的“匹配”問題。而在實(shí)際應(yīng)用中只有附加一個(gè)條件，才能從多對數(shù)值中選出一對適合的數(shù)值。這一對適合的數(shù)值通常稱為滿足該添加條件的“最佳整定值”。“從大到小順次查”中的“查”的意思就是找到調(diào)節(jié)器參數(shù)的最佳匹配值。而“從大到小順次查”是說在具體操作時(shí)，先把比例度、積分時(shí)間防至最大位置，把微分時(shí)間調(diào)至為零。因?yàn)槲覀冃枰氖撬p震蕩的過渡過程，并避免出現(xiàn)其他的震蕩過程，在整定初期，把比例度放至最大位置，目的是減小調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)。而積分放至最大位置，目的是先把積分作用取消。把微分時(shí)間調(diào)至零也是把微分作用取消?！皬拇蟮叫　本褪菑拇蟮叫「淖儽壤然蚍e分時(shí)間刻度，實(shí)質(zhì)是慢慢的增加比例作用或積分作用的放大倍數(shù)。也就是慢慢的增加比例或積分作用的影響，避免系統(tǒng)出現(xiàn)大的震蕩。最后再根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況決定是否使用微分作用。

2、“先是比例后積分，最后再把微分加”

這句話是經(jīng)驗(yàn)的整定步驟，比例作用的最基本的調(diào)節(jié)作用，口訣說的“先是比例后積分”，目的是簡化調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定，即先把積分作用取消和弱化，待系統(tǒng)較穩(wěn)定后再投運(yùn)積分作用，尤其是新安裝的控制系統(tǒng)，對系統(tǒng)特性不了解時(shí)，我們要做的是先把積分作用取消，待調(diào)整好比例度，使控制系統(tǒng)大致穩(wěn)定以后，再加入積分作用。對于比例控制系統(tǒng)，如果規(guī)定4:1的衰減過渡過程，則只有一個(gè)比例度能夠滿足這一規(guī)定，而其他的任何比例度都不可能使過渡過程的衰減比為4:1。因此，對比例控制系統(tǒng)只要找到能滿足4:1衰減比時(shí)的比例度就行了。

在調(diào)好比例控制的基礎(chǔ)上再加入積分作用，但積分會(huì)降低過渡過程的衰減比，則系統(tǒng)的穩(wěn)定程度也會(huì)降低。為了保持系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，可增大調(diào)節(jié)器的比例度，即減小調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)。在實(shí)際工程中往往在整定中投入積分作用后，要把比例度增大約20%。其實(shí)質(zhì)就是個(gè)比例度和積分時(shí)間數(shù)值的匹配問題，在一定范圍內(nèi)比例度的減小，是可以用增加積分時(shí)間的方法來補(bǔ)償?shù)模且惨吹奖壤饔煤头e分作用是互為影響的，如果設(shè)置的比例度過大，即便積分時(shí)間恰當(dāng)，系統(tǒng)控制效果仍然會(huì)不佳。

3、“曲線震蕩很頻繁，比例度盤要放大”

說的是比例度過小時(shí)，會(huì)產(chǎn)生周期較短的激烈震蕩，且震蕩衰減很慢，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)蔀榘l(fā)散震蕩。

4、“曲線篇幅繞大彎，比例度盤往小扳”

比例度過大時(shí)會(huì)使過渡時(shí)間過大，使被調(diào)參數(shù)變化緩慢，即記錄曲線偏離給定幅值較大，時(shí)間較長，這時(shí)曲線波動(dòng)較大且變換無規(guī)則，形狀像繞大彎式的變化。

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