pid参数整定方法的适用范围（2024年pid参数整定方法）

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1、确定控制器参数 数字PID控制器控制参数的选择，可按连续-时间PID参数整定方法进行。

2、 在选择数字PID参数之前，首先应该确定控制器结构。

3、对允许有静差（或稳态误差）的系统，可以适当选择P或PD控制器，使稳态误差在允许的范围内。

4、对必须消除稳态误差的系统，应选择包含积分控制的PI或PID控制器。

5、一般来说，PI、PID和P控制器应用较多。

6、对于有滞后的对象,往往都加入微分控制。

7、 选择参数 控制器结构确定后，即可开始选择参数。

8、参数的选择，要根据受控对象的具体特性和对控制系统的性能要求进行。

9、工程上，一般要求整个闭环系统是稳定的，对给定量的变化能迅速响应并平滑跟踪，超调量小；在不同干扰作用下，能保证被控量在给定值；当环境参数发生变化时，整个系统能保持稳定，等等。

10、这些要求，对控制系统自身性能来说，有些是矛盾的。

11、我们必须满足主要的方面的要求，兼顾其他方面，适当地折衷处理。

12、 PID控制器的参数整定，可以不依赖于受控对象的数学模型。

13、工程上，PID控制器的参数常常是通过实验来确定，通过试凑，或者通过实验经验公式来确定。

14、 常用的方法，采样周期选择，实验凑试法 实验凑试法是通过闭环运行或模拟，观察系统的响应曲线，然后根据各参数对系统的影响，反复凑试参数，直至出现满意的响应，从而确定PID控制参数。

15、 整定步骤 实验凑试法的整定步骤为"先比例，再积分，最后微分"。

16、（1）整定比例控制 将比例控制作用由小变到大，观察各次响应，直至得到反应快、超调小的响应曲线。

17、（2）整定积分环节 若在比例控制下稳态误差不能满足要求，需加入积分控制。

18、 先将步骤（1）中选择的比例系数减小为原来的50～80％，再将积分时间置一个较大值，观测响应曲线。

19、然后减小积分时间，加大积分作用，并相应调整比例系数，反复试凑至得到较满意的响应，确定比例和积分的参数。

20、（3）整定微分环节 若经过步骤（2），PI控制只能消除稳态误差，而动态过程不能令人满意，则应加入微分控制，构成PID控制。

21、 先置微分时间TD=0，逐渐加大TD，同时相应地改变比例系数和积分时间，反复试凑至获得满意的控制效果和PID控制参数。

22、实验经验法扩充临界比例度法 实验经验法调整PID参数的方法中较常用的是扩充临界比例度法,其最大的优点是，参数的整定不依赖受控对象的数学模型，直接在现场整定、简单易行。

23、 扩充比例度法适用于有自平衡特性的受控对象，是对连续-时间PID控制器参数整定的临界比例度法的扩充。

24、 整定步骤 扩充比例度法整定数字PID控制器参数的步骤是：（1）预选择一个足够短的采样周期TS。

25、一般说TS应小于受控对象纯延迟时间的十分之一。

26、（2）用选定的TS使系统工作。

27、这时去掉积分作用和微分作用，将控制选择为纯比例控制器，构成闭环运行。

28、逐渐减小比例度，即加大比例放大系数KP，直至系统对输入的阶跃信号的响应出现临界振荡（稳定边缘），将这时的比例放大系数记为Kr,临界振荡周期记为Tr。

29、（3）选择控制度。

30、 控制度，就是以连续-时间PID控制器为基准，将数字PID控制效果与之相比较。

31、通常采用误差平方积分作为控制效果的评价函数。

32、 定义控制度 （3-25）采样周期TS的长短会影响采样-数据控制系统 的品质，同样是最佳整定，采样-数据控制系统的控制品质要低于连续-时间控制系统。

33、因而，控制度总是大于1的，而且控制度越大，相应的采样-数据控制系统的品质越差。

34、控制度的选择要从所设计的系统的控制品质要求出发。

35、（4） 查表确定参数。

36、根据所选择的控制度，查表3一2，得出数字PID中相应的参数TS,KP,TI和TD。

37、（5）运行与修正。

38、将求得的各参数值加入PID控制器,闭环运行,观察控制效果,并作适当的调整以获得比较满意的效果。

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