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PID参数自整定的方法及实现
日期:2006-5-4 22:48:57 来源:本站整理  
点击: 作者:未知
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PID参数自整定的方法及实现

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  近年来出现的各种智能型数字显示调节仪,一般都具有PID参数自整定功能。仪表在初次使用时,可通过自整定确定系统的最佳P、I、D调节参数,实现理想的调节控制。在自整定启动前,因为系统在不同设定值下整定的参数值不完全相同,应先将仪表的设定值设置在要控制的数值(如果水电站或是中间值)上。在启动自整定后,仪表强制系统产生扰动,经过2~3个振荡周期后结束自整定状态。仪表通过检测系统从超调恢复到稳态(测量值与设定值一致)的过度特性,分析振荡的周期、幅度及波形来计算仪表的最佳调节参数。理想的调节效果是,设定值应与测量值保持一致,可从动态(设定值变化或扰动)合稳态(设定值固定)两个方面来评价系统调节品质,通过PID参数自整定,能够满足大多数的系统。不同的系统由于惯性不同,自整定时间有所不同,从几分钟到几小时不等。
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  我单位有一台DYJ-36-2型油加热器。该油加热器是由加热炉体、载体传输通道、膨胀系统及电控装置构成,与用热设备组成了一个循环加热系统。热载体(导热油)在炉体内被电热管加热后,用热油泵通过管路传送到用热设备,放热后再次回到炉体内升温,实现连续循环过程。控制油温的调节仪表时日本SHIMADEN(岛电)公司的SR73型PID自整定温控仪。温度控制系统为闭环负反馈系统。由热电偶检测的油温信号对应的mV信号,传送至调节仪的信号输入端,调节仪输出DC15V、20mV的高电平信号,传送至SSR固态继电器,驱动晶闸管过零触发开关电路,改变固定期内的输出占空比,从而控制电热器的输出功率。
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  在系统投入运行前,我们对调节仪进行PID参数的自整定工作。首先把它的设定值(SV)调至工艺常用温度90℃。仪表提供了一组PID参数:
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  比例带 P=0.1%~999.9%
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  积分时间 I=1~6000s
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  微分时间 D=0~3600s
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  再进入功能彩旦,把P、I、D参数分别按经验值设定为:
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  P=3.0;I=120;D=30;超调抑制系数 SF=0.4。
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  完成上述基本参数设置,且系统构成闭环,即仪表输入与传感器、输出元件与负载连接完毕通电后,进入功能菜单启动自整定(AT)。此时AT指示灯在闪烁,在接近设定值90℃时,仪表的OUT指示灯时亮时灭,表示晶闸管时断时通,已进入精确温控阶段。自整定结束后,AT灯灭。此时,可以调处功能菜单查看系统自整定后的PID参数值,分别为P=0.6,I=278,D=69,SF=0.4,自整定时间为18min。经过自整定后,系统工作相当稳定。精度为0.5级的数显仪的显示温度始终为90℃,调节效果相当令人满意。为比较参数及自整定时间的不同,我们把仪表的设定值设定为45℃,这次自整定的时间为11min。自整定后参数分别为:
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  P=0.8;I=558;D=139;SF=0.4。
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  经过自整定后,数显仪显示温度始终为45℃,调节效果同样令人满意。
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以下是对《PID参数自整定的方法及实现》的回复:  

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    我感觉,自整定功能不太好使!等待时间较长。
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    自整定功能可以用,但不要忘了PID参数的适应环境是我们主要关注的
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    对工艺要求严格的环境风险比较大。
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    对时间滞后长的系统采用自整定,效果不好,需要再进行手动调整
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    变频器的PID功能感觉还可以
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    不知道有没有谁能介绍一下自整定算法的计算过程?
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    楼主问中已有:
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‘在启动自整定后,仪表强制系统产生扰动,经过2~3个振荡周期后结束自整定状态。仪表通过检测系统从超调恢复到稳态(测量值与设定值一致)的过度特性,分析振荡的周期、幅度及波形来计算仪表的最佳调节参数。’
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    谢谢
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