通化SIEMENS西门子S7-1500PLC模块代理商 通化SIEMENS西门子S7-1500PLC模块代理商
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建议PID参数调节步骤:
(1)前提条件:反馈信号是否稳定,执行机构是否正常以及控制器的正反作用。(确保PID在自动模式下)
(2)积分时间设置为无穷大INF(或9999.9),此时积分作用近似为0;将微分时间设置为0.0,此时微分作用为0 。然后开始调节比例作用,逐步增大比例增益
(3)当过程变量达到给定值且在给定值上下波动,将调好的比例系数调整到50%~80%后,由大到小减小积分时间,直到过程值与设定值相等或无限接近
PID调节有很多种方法,以上仅是建议步骤,也并未考虑微分作用,客户依据实际情况灵活调节,同时可以参考反馈与给定的曲线图
用户经常会遇到这样的问题:尝试了很多组PID参数,都无法满足控制器的要求, 此时需要考虑PID的采样时间是否适合当前系统。采样时间就是对反馈进行采样的间隔。短于采样时间间隔的信号变化是不能测量到的。采样时间过短,两次实测值的变化量太小,也不合适,而且增加PLC的运算负担;采样间隔过长,将会引起有用信号的丢失,使系统品质变差,不能满足扰动变化比较快、或者速度响应要求高的场合。除此以外,也有可能是系统自身的问题,无法调节到稳定,例如, 不规律的干扰,或者反馈信号不稳定。
1. PID输出总是输出很大的值,并在这一区间内调节变化。
产生原因:增益(Gain)值太高
PID扫描时间(sample time)太长(对于快速响应PID的回路)
解决方法:降低增益(Gain)值并且/或选择短一些的扫描时间
2. 过程变量超过设定值很多(超调很大)
产生原因:积分时间(Integral time)可能太高。
解决方法:降低积分时间 3. 得到一个非常不稳定的PID。
解决方法:
如何获取一组合适的参数,实现快速并稳定的PID控制?
PID调节过程中,用户通常需要做多次的参数调节才能获得的控制效果。从下面反馈(过程变量)与给定之间的曲线图中,可以看到黄色曲线较理想。用户可以将调节的PID反馈与给定曲线与下图中对比,并修改相关参数(但是因为现场情况不一样,用户还需具体问题具体对待,下图中的建议仅供参考:
图 4.3.4 反馈与给定曲线
1.超调过大,减小比例,增大积分时间
2.迅速变化,存在小超调
3.实际值缓慢接近设定值,并且无超调的达到设定值
4.增益系数太小和/或微分时间太长
5.益系数太小和/或积分时间太长
没有采用积分控制时,为何反馈达不到给定?
这是必然的。因为积分控制的作用在于消除纯比例调节系统固有的“静差”。没有积分控制的比例控制系统中,没有偏差就没有输出量,没有输出就不能维持反馈值与给定值相等。所以永远不能做到没有偏差。
对于某个具体的PID控制项目,是否可能事先得知比较合适的参数?有没有相关的经验数据?
虽然有理论上计算PID参数的方法,但由于闭环调节的影响因素很多而不能全部在数学上精确地描述,计算出的数值往往没有什么实际意义。因此,除了实际调试获得参数外,没有什么可用的经验参数值存在。甚至对于两套看似一样的系统,都可能通过实际调试得到完全不同的参数值。
PID控制不稳定怎么办?如何调试PID?
闭环系统的调试,首先应当做开环测试。所谓开环,就是在PID调节器不投入工作的时候,观察:
可以试着给出一些比较保守的PID参数,比如放大倍数(增益)不要太大,可以小于1,积分时间不要太短,以免引起振荡。在这个基础上,可以直接投入运行观察反馈的波形变化。给出一个阶跃给定,观察系统的响应是的方法。
如果反馈达到给定值之后,历经多次振荡才能稳定或者根本不稳定,应该考虑是否增益过大、积分时间过短;如果反馈迟迟不能跟随给定,上升速度很慢,应该考虑是否增益过小、积分时间过长……
总之,PID参数的调试是一个综合的、互相影响的过程,实际调试过程中的多次尝试是非常重要的步骤,也是必须的。