PID參數(shù)自整定的方法及實現(xiàn)

PID參數(shù)自整定的方法及實現(xiàn)

      近年來出現(xiàn)的各種智能型數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀，一般都具有PID參數(shù)自整定功能。儀表在初次使用時，可通過自整定確定系統(tǒng)的最佳P、I、D調(diào)節(jié)參數(shù)，實現(xiàn)理想的調(diào)節(jié)控制。在自整定啟動前，因為系統(tǒng)在不同設(shè)定值下整定的參數(shù)值不完全相同，應(yīng)先將儀表的設(shè)定值設(shè)置在要控制的數(shù)值（如果水電站或是中間值）上。在啟動自整定后，儀表強制系統(tǒng)產(chǎn)生擾動，經(jīng)過2~3個振蕩周期后結(jié)束自整定狀態(tài)。儀表通過檢測系統(tǒng)從超調(diào)恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)（測量值與設(shè)定值一致）的過度特性，分析振蕩的周期、幅度及波形來計算儀表的最佳調(diào)節(jié)參數(shù)。理想的調(diào)節(jié)效果是，設(shè)定值應(yīng)與測量值保持一致，可從動態(tài)（設(shè)定值變化或擾動）合穩(wěn)態(tài)（設(shè)定值固定）兩個方面來評價系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)，通過PID參數(shù)自整定，能夠滿足大多數(shù)的系統(tǒng)。不同的系統(tǒng)由于慣性不同，自整定時間有所不同，從幾分鐘到幾小時不等。
　　我單位有一臺DYJ-36-2型油加熱器。該油加熱器是由加熱爐體、載體傳輸通道、膨脹系統(tǒng)及電控裝置構(gòu)成，與用熱設(shè)備組成了一個循環(huán)加熱系統(tǒng)。熱載體（導(dǎo)熱油）在爐體內(nèi)被電熱管加熱后，用熱油泵通過管路傳送到用熱設(shè)備，放熱后再次回到爐體內(nèi)升溫，實現(xiàn)連續(xù)循環(huán)過程。控制油溫的調(diào)節(jié)儀表時日本SHIMADEN（島電）公司的SR73型PID自整定溫控儀。溫度控制系統(tǒng)為閉環(huán)負反饋系統(tǒng)。由熱電偶檢測的油溫信號對應(yīng)的mV信號，傳送至調(diào)節(jié)儀的信號輸入端，調(diào)節(jié)儀輸出DC15V、20mV的高電平信號，傳送至SSR固態(tài)繼電器，驅(qū)動晶閘管過零觸發(fā)開關(guān)電路，改變固定期內(nèi)的輸出占空比，從而控制電熱器的輸出功率。
　　在系統(tǒng)投入運行前，我們對調(diào)節(jié)儀進行PID參數(shù)的自整定工作。首先把它的設(shè)定值（SV）調(diào)至工藝常用溫度90℃。儀表提供了一組PID參數(shù)：
　　比例帶 P=0.1%~999.9%
　　積分時間 I=1~6000s
　　微分時間 D=0~3600s
　　再進入功能彩旦，把P、I、D參數(shù)分別按經(jīng)驗值設(shè)定為：
　　P=3.0；I=120；D=30；超調(diào)抑制系數(shù) SF=0.4。
　　完成上述基本參數(shù)設(shè)置，且系統(tǒng)構(gòu)成閉環(huán)，即儀表輸入與傳感器、輸出元件與負載連接完畢通電后，進入功能菜單啟動自整定（AT）。此時AT指示燈在閃爍，在接近設(shè)定值90℃時，儀表的OUT指示燈時亮?xí)r滅，表示晶閘管時斷時通，已進入精確溫控階段。自整定結(jié)束后，AT燈滅。此時，可以調(diào)處功能菜單查看系統(tǒng)自整定后的PID參數(shù)值，分別為P=0.6，I=278，D=69，SF=0.4，自整定時間為18min。經(jīng)過自整定后，系統(tǒng)工作相當(dāng)穩(wěn)定。精度為0.5級的數(shù)顯儀的顯示溫度始終為90℃，調(diào)節(jié)效果相當(dāng)令人滿意。為比較參數(shù)及自整定時間的不同，我們把儀表的設(shè)定值設(shè)定為45℃，這次自整定的時間為11min。自整定后參數(shù)分別為：
　　P=0.8；I=558；D=139；SF=0.4。
　　經(jīng)過自整定后，數(shù)顯儀顯示溫度始終為45℃，調(diào)節(jié)效果同樣令人滿意。

是不是自整定以后就不用再自整定了，我要用得溫度段很多的，每個都整嗎？

如果長時間不用就需要，溫度段很多就看你的PID表有沒有記憶存儲功能，如果溫度相差不大就沒有必要！