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PID調(diào)節(jié)器數(shù)字實(shí)現(xiàn)是什么

PID調(diào)節(jié)器數(shù)字實(shí)現(xiàn)是什么: 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-10-03

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基于PLC的數(shù)字PID調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì) 編程是用梯形圖PID是由比例、微分、積分三個部分組成的，在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常只使用其中的一項(xiàng)或者兩項(xiàng)，如P、PI、PD、PID等。就可以達(dá)到控制要求...PLC編程指令里都會有PID這個功能指令...至于P,I,D 數(shù)值的確定要在現(xiàn)場的多次調(diào)試確定...比例控制(P): 比例控制是最常用的控制手段之一，比方說我們控制一個加熱器的恒溫100度，當(dāng)開始加熱時，離目標(biāo)溫度相差比較遠(yuǎn)，這時我們通常會加大加熱，使溫度快速上升，當(dāng)溫度超過100度時，我們則關(guān)閉輸出，通常我們會使用這樣一個函數(shù) e(t) = SP – y(t); u(t) = e(t)*PSP--設(shè)定值 e(t)--誤差值 y(t)--反饋值 u(t)--輸出值 P--比例系數(shù) 滯后性不是很大的控制對象使用比例控制方式就可以滿足控制要求，但很多被控對象中因?yàn)橛袦笮浴?也就是如果設(shè)定溫度是200度，當(dāng)采用比例方式控制時，如果P選擇比較大，則會出現(xiàn)當(dāng)溫度達(dá)到200度輸出為0后，溫度仍然會止不住的向上爬升，比方說升至230度，當(dāng)溫度超過200度太多后又開始回落，盡管這時輸出開始出力加熱，但溫度仍然會向下跌落一定的溫度才會止跌回升，比方說降至170度，最后整個系統(tǒng)會穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行振蕩。如果這個振蕩的幅度是允許的比方說家用電器的控制，那則可以選用比例控制.比例積分控制(PI): 積分的存在是針對比例控制要不就是有差值要不就是振蕩的這種特點(diǎn)提出的改進(jìn)，它常與比例一塊進(jìn)行控制，也就是PI控制。其公式有很多種，但大多差別不大，標(biāo)準(zhǔn)公式如下: u(t) = Kp*e(t) + Ki∑e(t) +u0 u(t)--輸出 Kp--比例放大系數(shù) Ki--積分放大系數(shù) e(t)--誤差 u0--控制量基準(zhǔn)值(基礎(chǔ)偏差) 大家可以看到積分項(xiàng)是一個歷史誤差的累積值，如果光用比例控制時，我們知道要不就是達(dá)不到設(shè)定值要不就是振蕩，在使用了積分項(xiàng)后就可以解決達(dá)不到設(shè)定值的靜態(tài)誤差問題，比方說一個控制中使用了PI控制后，如果存在靜態(tài)誤差，輸出始終達(dá)不到設(shè)定值，這時積分項(xiàng)的誤差累積值會越來越大，這個累積值乘上Ki后會在輸出的比重中越占越多，使輸出u(t)越來越大，最終達(dá)到消除靜態(tài)誤差的目的。 PI兩個結(jié)合使用的情況下，我們的調(diào)整方式如下: 1、先將I值設(shè)為0，將P值放至比較大，當(dāng)出現(xiàn)穩(wěn)定振蕩時，我們再減小P值直到P值不振蕩或者振蕩很小為止(術(shù)語叫臨界振蕩狀態(tài))，在有些情況下，我們還可以在些P值的基礎(chǔ)上再加大一點(diǎn)。 2、加大I值，直到輸出達(dá)到設(shè)定值為止。 3、等系統(tǒng)冷卻后，再重上電，看看系統(tǒng)的超調(diào)是否過大，加熱速度是否太慢。通過上面的這個調(diào)試過程，我們可以看到P值主要可以用來調(diào)整系統(tǒng)的響應(yīng)速度，但太大會增大超調(diào)量和穩(wěn)定時間;而I值主要用來減小靜態(tài)誤差。 PID控制: 因?yàn)镻I系統(tǒng)中的I的存在會使整個控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度受到影響，為了解決這個問題，我們在控制中增加了D微分項(xiàng)，微分項(xiàng)主要用來解決系統(tǒng)的響應(yīng)速度問題，其完整的公式如下: u(t) = Kp*e(t) + Ki∑e(t) + Kd[e(t) – e(t-1)]+u0在PID的調(diào)試過程中，我們應(yīng)注意以下步驟: 1、關(guān)閉I和D，也就是設(shè)為0.加大P，使其產(chǎn)生振蕩; 2、減小P，找到臨界振蕩點(diǎn); 3、加大I，使其達(dá)到目標(biāo)值; 重新上電看超調(diào)、振蕩和穩(wěn)定時間是否吻合要求; 5、針對超調(diào)和振蕩的情況適當(dāng)?shù)脑黾右恍┪⒎猪?xiàng); 6、注意所有調(diào)試均應(yīng)在最大爭載的情況下調(diào)試，這樣才能保證調(diào)試完的結(jié)果可以在全工作范圍內(nèi)均有效;還有一些是關(guān)于運(yùn)動控制的,用編碼器之類產(chǎn)品為測量,一個測量設(shè)定點(diǎn),一個測量跟從量值......這里就不一一而答了..: 回答者：網(wǎng)友

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