文档介绍：PID （比例■积分■微分）控制器
■理论PID控制器
■工业PID 控制器（如何构造其仿真模型？）
为微分增益，通常
= 10 o
单回路PI D控制系统应用问题
对于某一动态特性未知的广义被控过程，如何选择PID控制器形式，并楚定PID控制器参数？
内容
•:・PID控制器类型的选择
•:・控制器参数整定的一般方法
•:・流量控制回路的PID参数整定方法
•:•液位均匀控制系统的PID参数整定
•:•积分饱和与防止
• Summary
PID控制器类型选择
'被控过程
控制器类型
温度/成份
PID*1
流量/压力/ 初立
PI
部分液位
P
*1:对于某些具有较长时间常数的慢过程，建议弓I入微分作用。但若存在较大的测量噪声，需要对测量信号进行一阶滤波或平均滤波
分析上述选择原因？
PID参数整定的概念
过程动态特性及控制目标
控制器参数
Kc or PB,
)
基于过程特性参数K,々的离线参数整定法
•:•步骤1：将控制器从“自动”模式切换至“手动”模式（此时控制器输出完全由人工控制），人为以阶跃方式增大或减少控制器输出，并记录控制器相关的输入输出动态响应数据。
•步骤2：由阶跃响应数据估计特性参数K, T,To
•步骤3：按经验公式设定PID参数虬、7｝、Td，并将控制器切换至“自动”模式。
•步骤4：根据系统闭环响应情况，增大或减少控制器增益虬直至满意为止。
步骤2：获取过程参数
80
78
76
74
72
70
68
66
Transmitter Output
\
\
\
J--
△TO,% _TOf顽一TO^g } △CO, % COfinal — COiniJial:%
r = 1 ・5 X (，\o — * )
T — t ' 4
00
i—
90
80
70
60
贝min
40
30
20
o
1—
步骤3：获取初始PID参数（Ziegler-Nichols 方法）
控制器类型
T,
Td
P
< 1)
/
X
\
7、
00
0
PI
＜竺、
X
T
r
0
PID
X
(1:
t 工
・ 0-5 r ■
注意：上述整定规则仅P艮于
0<v<T
步骤3：获取初始PID参数（Lambda整定法）
控制器
4
Td
取值
P
< ］、
R
X
，t 、
* 丁 + 人 j
00
0
A = 0
PI
j、
K
X
，T 、
、丁 + 人 j
T
0
2 = r
PID
< ］、
R
X
（T 、
* 丁 + 人 J
T
r/2
2 = t
注意：上述整定规则不受或取值的限制
仿真举例#1
广义对象特性参数： )
K= )
T= ,r= min
若采用PI控制器， (
Z-N 法：Kc = , 7] = 11 min
.
Lambda 法：Kc = , 7}=)
niin