手把手教你學習PID調節,通俗易懂?

很多人都知道PID:比例、積分、微分,但並不一定懂得其原理和調節,PID對於工程監控類工作人員來說還是比較重要的,下面我就通俗的講講PID的含義和調節

方法/步驟

原理:PID的誕生是為了穩定系統,配合現代的變頻技術,可以讓無人看管的系統自動穩定執行。它的調節方式就是“快調(差值較大的時候)-微調(在目標值附近震盪的時候,以控制慣性)”打比方來講,水管想要輸出4kg/cm2的壓力,需要pump50Hz執行,當壓力下降時,pump根據載入條件自動載入頻率,追加管路壓力至4kg/cm2後自動穩定執行:。下面簡述

P:比例。以剛才的例子來講就是反映管路壓力偏差,起差值放大作用,當壓力變化時候,系統會自動調節以減少這種趨勢,類似於閉環反饋作用,反映在圖控上就是將不正常的幅值控制在合理範圍內。

P的值不宜過大,使得對輸入容易出現值的突變,甚至P的值還會到負值,實際值越接近目標值時,P應調小,讓波峰越來越往中間靠攏

I:積分。與時間成反比關係,以剛才的例子來講,第一種情況,若水管壓力由4kg/cm在5秒內上升至4.6kg/cm;第二種情況,若水管壓力由4kg/cm在1h內上升至4.6kg/cm,顯然,前者量突變較大,後者系統更穩定,時間常數t越短,積分作用越強,我們需要達到更穩定的系統就需要適當的增大I,但I的值也不宜過大(這個讀者可以觀察訊號的時候慢慢去體會)

D:微分。微分反映的是對輸入號的響應速度,我們不能習慣地以為響應速度夠快的系統就是越精確的系統,以剛才的例子來講,正常的波動的時候,pump會自動加減載,但如果發生外界干擾,比如人走路不小心在管路上踩一腳,導致壓力瞬間上升至6kg,這時候D如果太大,系統響應足夠快,pump瞬間減載至20HZ低頻運轉,就可能對裝置和電網進行衝擊,甚至直接down機,特別對於大功率裝置,這種衝擊後果是相當嚴重的,是我們不願意見到的!

簡單來說,適當控制D值,可以排除外界干擾。

D的另外一個作用是控制系統慣性,

比如說實際值波動範圍是(-50,-60)。目標值是-55,,當值從-50越來越靠近-55時,我們想看到的效果是調節越變越緩慢,達到穩定的作用,但是如果D太小,就達不到這種效果,調節速度過快,出現“剎不住車”的現象,值會反響偏離-55.

D如果調節合適的話,合理控制慣性,就可以讓值的跳動範圍變小如(-52,-58),這樣穩定的系統才是我們想要的

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