按时发生 发表于 2012-7-5 15:07:04

有谁对温度PID控制有了解的吗?

有谁对温度PID控制有了解的吗?能说下原理吗

notebook 发表于 2012-7-5 15:46:09

温度PID控制,即比例 积分 微分调节控制。将输入信号数值与设定值进行偏差运算,并将其偏差值作为PID控制算法的变量,合理的设定比例度 积分时间 微分时间后,输出计算结果作为控制信号送出,至执行器。形成一负反馈闭环回路,完成温度定值控制。

森德罗斯 发表于 2012-7-5 16:25:14

在工程中,应用最为广泛的调节器控制方式:比例、积分、微分控制——PID控制(PID调节)。
PID控制在实际中有PI、PID、PD、纯I控制等组合。
PID控制器就是根据系统的差值(差值=设定值-反馈值),利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
需要说明的是差值(误差信号)是带符号计算的,如设定温度为200度,仪表反馈温度为180度,差值为+20度。 若仪表反馈温度为220度,则差值为-20度
比例(P)控制
比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出大小与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)。 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)。
积分(I)控制
在积分控制中,控制器的输出大小与误差信号的积分成正比关系。在控制器中引入“积分项”,积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项也会随着时间的增加而加大,(注,由于误差是带符号计算的,当误差为0时,积分项输出才停止)。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,控制器的输出大小与误差信号的微分(即误差变化趋势——变化率)成正比关系。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。比如10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。
解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”。(好比打雷和闪电,闪电发生后,可以事先预测出可能有雷声,提前捂住耳朵)在误差接近零时,抑制误差的作用就应该是零。
“微分项”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。

爱对方 发表于 2012-7-5 17:04:19

温度控制要根据实际情况加微分,必要的时候,使用复杂控制系统

liion 发表于 2012-7-5 17:43:24

PID控制器参数的工程整定,温度PID参数经验数据:温度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s ,温度和液位由于对象滞后比较大,一般要用PID的控制规律,而流量和压力一般只需要PI就可以了。
调整时,要先调整P值,因为比例作用是PID的根本,是最关键的一个参数。首先把积分作用和微分作用调到最小(积分时间调到最大,微分时间为零),然后加入一个小的干扰(改变设定值或者在干扰通道加入),观察被控对象的响应曲线。比例作用越大,跟踪越快但会有振荡,比例作用越小,跟踪速度慢但相应较为平缓。
在调节完P以后,通常会有一定的稳态余差(对象并没有稳定在设定值上,有一定偏差),可以逐渐加大积分作用,消除余差。
微分作用是抑制对象变化率的,反映在曲线上就是降低曲线的斜率,使响应平缓。但微分作用太大也会导致系统的不稳定。要注意的是,微分作用只是起一个“预测”的作用,它本身并不能消除滞后。
总的来说,PID参数调节是个很费时间的工作,参数需要反复调整最后才能得出最优的组合,而实际对象的响应时间也比较长,尤其是温度以及液位这样的大滞后对象。 
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