PID控制中如何整定PID参数
日期：2008-9-26 17:01:30 来源：中国自动化网
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1，概述
作为经典的控制理论，PID控制规律仍然是当今工控行业的主导控制方式，无论复杂、简单的控制任务，PID控制都能取得满意的控制效果，前提是PID参数必须选择合适。可以说，通过适当的PID参数，PID控制可以得到各种输出响应特性，也就是说，通过适当给定PID参数，大多数的控制任务都可以由PID完成。
本文根据经典PID控制理论，结合玖阳自动化科技公司的一线通模块，详细介绍PID参数在整个控制过程中所起的作用，指导PID控制中的参数整定。
2，PID模块介绍
WT405-5为可编程PID控制模块，模块内部有40余种命令语言，每个命令语言执行一定的运算功能，根据实际要求，将多条命令语言组合在一起即构成模块的控制程序。
通过编程，模块可实现单回路PID、串级三冲量PID、导前微分PID及自动/手动无扰切换等复杂的控制功能。模块具有掉电保护功能，复位或重新上电时能自动恢复掉电前的工作状态，接续原来的工作状态进行控制。
模块本身具有PID控制所必须的模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出通道，能不依赖网络而独立进行PID控制，该控制方案安全、可靠。PID参数、PID定值及控制程序的修改可通过网络实现。
4路模拟量输入通道可以单独设置分度类型，采集各种类型的模拟量信号。
3，PID控制原理
经典PID控制理论中，基本数学模型有两种（连续型、增量型），PID模型的增量控制数学模型可以简单地用下式表示：
PID参数包括：
比例倍数---------表达式中的K
积分时间---------表达式中的Ti（秒）
实际微分时间---Td（秒）
微分增益---------表达式中的Kd
积分分离---------当PID偏差E（k）超过“积分分离”值时，PID命令不进行积分项运算，防止积分饱和。当积分分离为0时，PID命令变成了PD命令，不进行积分运算。
上限限制-------用来限制PID命令输出的最大值，即PID输出不能大于该值。
下限限制-------用来限制PID命令输出的最小值，即PID输出不能小于该值。
用K=0来关闭PID命令的比例项，用“积分分离”=0来关闭PID命令的积分项，用Kd=0来关闭PID命令的微分项。通过关闭不同的功能实现P、PI、PD、PID等控制功能。
4，PID参数对输出响应的作用
下面以PID输入E（k）的阶跃变化，描述K、Ti、Td、Kd参数在PID运算中的作用，适当地修改各参数的数值，可以获得不同的控制特性，满足不同的控制要求，从而完成PID参数的整定。
PID参数对输入偏差阶跃变化的响应特性
从上图中可以清楚看到PID参数在控制过程中所起的作用，通过实际控制效果，可以给定合适的PID参数，达到满意的控制效果。
参考资料：WT405-5一线通模块使用说明。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
作为经典的控制理论，PID控制规律仍然是当今工控行业的主导控制方式，无论复杂、简单的控制任务，PID控制都能取得满意的控制效果，前提是PID参数必须选择合适。可以说，通过适当的PID参数，PID控制可以得到各种输出响应特性，也就是说，通过适当给定PID参数，大多数的控制任务都可以由PID完成。
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
本文根据经典PID控制理论，结合玖阳自动化科技公司的一线通模块，详细介绍PID参数在整个控制过程中所起的作用，指导PID控制中的参数整定。
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
2，PID模块介绍
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
WT405-5为可编程PID控制模块，模块内部有40余种命令语言，每个命令语言执行一定的运算功能，根据实际要求，将多条命令语言组合在一起即构成模块的控制程序。
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
通过编程，模块可实现单回路PID、串级三冲量PID、导前微分PID及自动/手动无扰切换等复杂的控制功能。模块具有掉电保护功能，复位或重新上电时能自动恢复掉电前的工作状态，接续原来的工作状态进行控制。
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
模块本身具有PID控制所必须的模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出通道，能不依赖网络而独立进行PID控制，该控制方案安全、可靠。PID参数、PID定值及控制程序的修改可通过网络实现。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
4路模拟量输入通道可以单独设置分度类型，采集各种类型的模拟量信号。
plcjs.技.术_网
3，PID控制原理
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
经典PID控制理论中，基本数学模型有两种（连续型、增量型），PID模型的增量控制数学模型可以简单地用下式表示：
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
PID参数包括：
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
比例倍数---------表达式中的K
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
积分时间---------表达式中的Ti（秒）
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
实际微分时间---Td（秒）
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
微分增益---------表达式中的Kd
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
积分分离---------当PID偏差E（k）超过“积分分离”值时，PID命令不进行积分项运算，防止积分饱和。当积分分离为0时，PID命令变成了PD命令，不进行积分运算。
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
上限限制-------用来限制PID命令输出的最大值，即PID输出不能大于该值。
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
下限限制-------用来限制PID命令输出的最小值，即PID输出不能小于该值。
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
用K=0来关闭PID命令的比例项，用“积分分离”=0来关闭PID命令的积分项，用Kd=0来关闭PID命令的微分项。通过关闭不同的功能实现P、PI、PD、PID等控制功能。
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
4，PID参数对输出响应的作用
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
下面以PID输入E（k）的阶跃变化，描述K、Ti、Td、Kd参数在PID运算中的作用，适当地修改各参数的数值，可以获得不同的控制特性，满足不同的控制要求，从而完成PID参数的整定。
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
PID参数对输入偏差阶跃变化的响应特性
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
从上图中可以清楚看到PID参数在控制过程中所起的作用，通过实际控制效果，可以给定合适的PID参数，达到满意的控制效果。
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
参考资料：WT405-5一线通模块使用说明。
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