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PID控制器的参数整定控制器的参数整定

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。

在实际调试中，只能先大致设定一个经验值，然后根据调节效果修改。

对于温度系统：P（%）20--60，I（分）3--103--10，D（分）0.5--3

对于流量系统：P（%）40--100，I（分）0.1--1

对于压力系统：P（%）30--70，I（分）0.4--3

对于液位系统：P（%）20--80，I（分）1--5

参数整定找最佳，从小到大顺序查

先是比例后积分，最后再把微分加

曲线振荡很频繁，比例度盘要放大

曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳

曲线偏离回复慢，积分时间往下降

曲线波动周期长，积分时间再加长

曲线振荡频率快，先把微分降下来

动差大来波动慢。微分时间应加长

理想曲线两个波，前高后低4比1

一看二调多分析，调节质量不会低

PID控制实现

1．PID的反馈逻辑

各种变频器的反馈逻辑称谓各不相同，甚至有类似的称谓而含义相反的情形。系统设计

时应以所选用变频器的说明书介绍为准。所谓反馈逻辑，是指被控物理量经传感器检测到的

反馈信号对变频器输出频率的控制极性。例如中央空调系统中，用回水温度控制调节变频器

的输出频率和水泵电机的转速。冬天制热时，如果回水温度偏低，反馈信号减小，说明房间

温度低，要求提高变频器输出频率和电机转速，加大热水的流量；而夏天制冷时，如果回水

温度偏低，反馈信号减小，说明房间温度过低，可以降低变频器的输出频率和电机转速．减

少冷水的流量。由上可见，同样是温度偏低，反馈信号减小，但要求变频器的频率变化方向

却是相反的。这就是引入反馈逻辑的原由。几种变频器反馈逻辑的功能选择见表1。

2．打开PID功能

要实现闭环的PID控制功能，首先应将PID功能预置为有效。具体方法有两种：一

是通过变频器的功能参数码预置，例如，康沃CVF-G2系列变频器，将参数H-48设为OO

时，则无PID功能；设为1时为普通PID控制；设为2时为恒压供水PID。二是由变

频器的外接多功能端子的状态决定。例如安川CIMR-G7A系列变频器，如图1所示，在

多功能输入端子Sl-S10中任选一个，将功能码H1-01～H1-10(与端子S1-S10相对应)

预置为19，则该端子即具有决定PI[)控制是否有效的功能，该端子与公共端子SC“ON”SC“ON”

时无效，“OFF”时有效。应注意的是．大部分变频器兼有上述两种预置方式，但有少数品

牌的变频器只有其中的一种方式。

在一些控制要求不十分严格的系统中，有时仅使用PI控制功能、不启动D功能就能

满足需要，这样的系统调试过程比较简单。