首先,了解你的装备。不要试图忽略由设备故障或不稳定引起的问题。确保没有外部设备问题导致您的PID控制出现问题,例如,整定一个LNG发电机或调整调速器顶部的发电机。还要注意设备中的纯滞后时间,这可能是由对动态变化响应缓慢的执行器或传感器引起的。最后,留意过程信号上的外部噪声;尽可能使用过滤器,以确保反馈是纯粹的。
接下来,知道你的PID算法。并非所有的PID控制器都是标准形式的,大多数制造商对PID方程都有自己的解释。查看帮助文件或产品文档,以确定您的控制器正在使用的PID方程的版本。这将帮助您确定系数的正确值。这也解释了为什么自动整定与您提到的温控器配合得如此之好。使用制造商的建议,根据制造商的算法进行微调,无疑会产生更好的结果。
至于整定本身,不要试图一下子整定所有的值,你会疯掉的。而是把积分和微分取消,先把重点放在比例项上。将比例值调整到系统正朝着正确方向快速校正的点。然后加入积分项并进行调整,直到在低偏差范围内获得所需的响应。对于大多数系统来说,PI控制已经足够好了,但是如果你需要微分控制,记住微分是基于偏差的变化率,而不是偏差本身。例如,看看这个PID方程的微分部分,Kr ×[e(n)-e(n-1)],Kr为计算系数,但增益是根据当前时间的偏差减去之前采样时间的偏差确定的。另一方面,以尽可能快地消除偏差为目标,微分项也可能成为障碍。如果微分项出现显著的偏差修正摆动,它将降低增益以避免超调,如果设置不当,超调可能会无意中导致反向超调。换句话说,只有在绝对必要的时候,才谨慎使用微分项。
作者:冯少辉博士(现从事先进控制工作,真正理论联系实际的过程控制专家)
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