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什么是PID_整定口诀

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标签: PID

PID=port ID,在STP(生成树协议)中,若在端口收到的BPDU中BID和path cost相同时,则比较PID来选择阻塞端口。数字电视复用系统名词 PID(Packet Identifier) 在数字电视复用系统中它的作用好比一份文件的文件名,我们可以称它为“标志码传输包” 。

PID整定口诀

PID=port ID,在STP(生成树协议)中,若在端口收到的BPDU中BID和path cost相同时,则比较PID来选择阻塞端口。数字电视复用系统名词 PID(Packet Identifier) 在数字电视复用系统中它的作用好比一份文件的文件名,我们可以称它为“标志码传输包” 。

PID的简介,通俗易懂,PID整定口诀。

文档内容节选

cid81cid74cid69 cid2172cid4654cid4604cid2223cid4162cid4225cid3539cid5374cid3311cid33 cid33 为什么 PID 应用如此广泛又长久不衰 1 PID 调试步骤 没有一种控制算法比 PID 调节规律更有效更方便的了 现在一些时髦点的调节器基本源自 PID甚至可以这样说:PID 调节器是其它控制调节算法的吗 因为 PID 解决了自动控制理论所要解决的最基本问题,既系统 的稳定性快速性和准确性调节 PID 的参数,可实现在系统 稳定的前提下,兼顾系统的带载能力和抗扰能力,同时,在 PID 调节器中引入积分项,系统增加了一个零积点,使之成为一阶或 一阶以上的系统,这样系统阶跃响应的稳态误差就为零 由于自动控制系统被控对象的千差万别,PID 的参数也必须 随之变化,以满足系统的性能要求这就给使用者带来相当的麻 烦,特别是对初学者下面简单介绍一下调试 PID 参数的一般 步骤: 1负反馈 自动控制理论也被称为负反馈控制理论首先检查系统接 线,确定系统的反馈为负反馈例如电机调......

(cid:81)(cid:74)(cid:69) (cid:2172)(cid:4654)(cid:4604)(cid:2223)(cid:4162)(cid:4225)(cid:3539)(cid:5374)(cid:3311)(cid:33) (cid:33) 为什么 PID 应用如此广泛、又长久不衰? 1. PID 调试步骤 没有一种控制算法比 PID 调节规律更有效、更方便的了。 现在一些时髦点的调节器基本源自 PID。甚至可以这样说:PID 调节器是其它控制调节算法的吗。 因为 PID 解决了自动控制理论所要解决的最基本问题,既系统 的稳定性、快速性和准确性。调节 PID 的参数,可实现在系统 稳定的前提下,兼顾系统的带载能力和抗扰能力,同时,在 PID 调节器中引入积分项,系统增加了一个零积点,使之成为一阶或 一阶以上的系统,这样系统阶跃响应的稳态误差就为零。 由于自动控制系统被控对象的千差万别,PID 的参数也必须 随之变化,以满足系统的性能要求。这就给使用者带来相当的麻 烦,特别是对初学者。下面简单介绍一下调试 PID 参数的一般 步骤: 1.负反馈 自动控制理论也被称为负反馈控制理论。首先检查系统接 线,确定系统的反馈为负反馈。例如电机调速系统,输入信号为 正,要求电机正转时,反馈信号也为正(PID 算法时,误差=输 入-反馈),同时电机转速越高,反馈信号越大。其余系统同此 方法。 2.PID 调试一般原则 a.在输出不振荡时,增大比例增益 P。 b.在输出不振荡时,减小积分时间常数 Ti。 c.在输出不振荡时,增大微分时间常数 Td。 3.一般步骤 a.确定比例增益 P 确定比例增益 P 时,首先去掉 PID 的积分项和微分项,一 般是令 Ti=0、Td=0(具体见 PID 的参数设定说明),使 PID 为 d.系统空载、带载联调,再对 PID 参数进行微调,直至满足 c.确定积分时间常数 Td 积分时间常数 Td 一般不用设定,为 0 即可。若要设定,与 纯比例调节。输入设定为系统允许的最大值的 60%~70%,由 0 逐渐加大比例增益 P,直至系统出现振荡;再反过来,从此时的 比例增益 P 逐渐减小,直至系统振荡消失,记录此时的比例增益 P,设定 PID 的比例增益 P 为当前值的 60%~70%。比例增益 P 调试完成。 b.确定积分时间常数 Ti 比例增益 P 确定后,设定一个较大的积分时间常数 Ti 的初 值,然后逐渐减小 Ti,直至系统出现振荡,之后在反过来,逐 渐加大 Ti,直至系统振荡消失。记录此时的 Ti,设定 PID 的积 分时间常数 Ti 为当前值的 150%~180%。积分时间常数 Ti 调试 完成。 确定 P 和 Ti 的方法相同,取不振荡时的 30%。 要求。 2.PID 控制简介 目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重 要标志。同时,控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控 制理论和智能控制理论三个阶段。智能控制的典型实例是模糊全 自动洗衣机等。自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系 统。一个控制系统包括控制器﹑传感器﹑变送器﹑执行机构﹑输 入输出接口。控制器的输出经过输出接口﹑执行机构﹐加到被控 系统上﹔控制系统的被控量﹐经过传感器﹐变送器﹐通过输入 接口送到控制器。不同的控制系统﹐其传感器﹑变送器﹑执行机 构是不一样的。比如压力控制系统要采用压力传感器。电加热控 制系统的传感器是温度传感器。目前,PID 控制及其控制器或智 能 PID 控制器(仪表)已经很多,产品已在工程实际中得到了 广泛的应用,有各种各样的 PID 控制器产品,各大公司均开发 了具有 PID 参数自整定功能的智能调节器(intelligent regulator), 其中 PID 控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、 自适应算法来实现。有利用 PID 控制实现的压力、温度、流量、 液位控制器,能实现 PID 控制功能的可编程控制器(PLC),还有 可实现 PID 控制的 PC 系统等等。 可编程控制器(PLC) 是利用其 闭环控制模块来实现 PID 控制,而可编程控制器(PLC)可以直接 与 ControlNet 相连,如 Rockwell 的 PLC-5 等。还有可以实现 PID 控制功能的控制器,如 Rockwell 的 Logix 产品系列,它可以直 接与 ControlNet 相连,利用网络来实现其远程控制功能。 1、开环控制系统 开环控制系统(open-loop control system)是指被控对象的输 出(被控制量)对控制器(controller)的输出没有影响。在这种控制 系统中,不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。 2、闭环控制系统 闭环控制系统(closed-loop control system)的特点是系统被控 对象的输出(被控制量)会反送回来影响控制器的输出,形成一个 或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈,若反馈信号与系 统给定值信号相反,则称为负反馈( Negative Feedback),若极性 相同,则称为正反馈,一般闭环控制系统均采用负反馈,又称负 反馈控制系统。闭环控制系统的例子很多。比如人就是一个具有 负反馈的闭环控制系统,眼睛便是传感器,充当反馈,人体系统 能通过不断的修正最后作出各种正确的动作。如果没有眼睛,就 没有了反馈回路,也就成了一个开环控制系统。另例,当一台真 正的全自动洗衣机具有能连续检查衣物是否洗净,并在洗净之后 能自动切断电源,它就是一个闭环控制系统。 3、阶跃响应 阶跃响应是指将一个阶跃输入(step function)加到系统上 时,系统的输出。稳态误差是指系统的响应进入稳态后﹐系统的 期望输出与实际输出之差。控制系统的性能可以用稳、准、快三 个字来描述。稳是指系统的稳定性(stability),一个系统要能正常 工作,首先必须是稳定的,从阶跃响应上看应该是收敛的﹔准是 指 控 制 系 统 的 准 确 性 、 控 制 精 度 , 通 常 用 稳 态 误 差 来 (Steady-state error)描述,它表示系统输出稳态值与期望值之差﹔ 快是指控制系统响应的快速性,通常用上升时间来定量描述。 4、PID 控制的原理和特点 在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积 分、微分控制,简称 PID 控制,又称 PID 调节。PID 控制器问世 至今已有近 70 年历史,它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、 调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和 参数不能完全掌握,或得不到精确的数学模型时,控制理论的其 它技术难以采用时,系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现 场调试来确定,这时应用 PID 控制技术最为方便。即当我们不 完全了解一个系统和被控对象﹐或不能通过有效的测量手段来 获得系统参数时,最适合用 PID 控制技术。PID 控制,实际中也 有 PI 和 PD 控制。PID 控制器就是根据系统的误差,利用比例、 积分、微分计算出控制量进行控制的。 比例(P)控制 比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入 误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差 (Steady-state error)。 积分(I)控制 在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比 关系。对一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差, 则 称 这 个 控 制 系 统 是 有 稳 态 误 差 的 或 简 称 有 差 系 统 (System with Steady-state Error)。为了消除稳态误差,在控制 器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分,随着 时间的增加,积分项会增大。这样,即便误差很小,积分项也会 随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进 一步减小,直到等于零。因此,比例+积分(PI)控制器,可以使 系统在进入稳态后无稳态误差。 微分(D)控制 在微分控制中,控制器的输出与输入误差信号的微分(即误 差的变化率)成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过 程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组 件(环节)或有滞后(delay)组件,具有抑制误差的作用,其变化 总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化 “超前”,即在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零。这就 是说,在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的,比例项的作用 仅是放大误差的幅值,而目前需要增加的是“微分项”,它能预测 误差变化的趋势,这样,具有比例+微分的控制器,就能够提前 使抑制误差的控制作用等于零,甚至为负值,从而避免了被控量 的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象,比例+微分 (PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。 5、PID 控制器的参数整定 PID 控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根 据被控过程的特性确定 PID 控制器的比例系数、积分时间和微 分时间的大小。PID 控制器参数整定的方法很多,概括起来有两 大类:一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型,经 过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可 以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定 方法,它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且 方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。PID 控制器参 数的工程整定方法,主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。 三种方法各有其特点,其共同点都是通过试验,然后按照工程经 验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的 控制器参数,都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一 般采用的是临界比例法。利用该方法进行 PID 控制器参数的整 定步骤如下:(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作 ﹔(2)仅加入比例控制环节,直到系统对输入的阶跃响应出现临 界振荡,记下这时的比例放大系数和临界振荡周期﹔(3)在一定 的控制度下通过公式计算得到 PID 控制器的参数。
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