PID控制具有原理簡(jiǎn)單，魯棒性強(qiáng)和實(shí)用面廣等優(yōu)點(diǎn)。由此，PID在工業(yè)中有很多的應(yīng)用。為增進(jìn)大家對(duì)PID的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)PID整定以及選擇PID時(shí)需要注意的技術(shù)參數(shù)予以介紹。如果你對(duì)PID具有興趣，不妨和小編一起來(lái)繼續(xù)往下閱讀哦。

一、PID整定

設(shè)置P、I、D最佳增益，從而得到控制系統(tǒng)理想反饋的過(guò)程叫做整定。 整定方法有很多種。本文主要介紹試錯(cuò)法和Ziegler Nichols法。

可通過(guò)試錯(cuò)法獲得PID控制器的增益。 當(dāng)了解了每個(gè)增益參數(shù)的有效性后，該方法就變得相對(duì)簡(jiǎn)單。 在該方法中，先將I、D設(shè)置為0，比例增益增加到循環(huán)輸出開(kāi)始振蕩為止。 增加比例增益時(shí)，系統(tǒng)變得更快，但是要保證系統(tǒng)不會(huì)變得不穩(wěn)定。 一旦設(shè)置P去獲取期望的快速響應(yīng)，積分項(xiàng)會(huì)增加以停止振蕩。 積分項(xiàng)會(huì)減少穩(wěn)定狀態(tài)的誤差，但是會(huì)增加過(guò)沖。 合理的過(guò)沖對(duì)于一個(gè)快速系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是必要的，這樣才能立即響應(yīng)變化。 調(diào)整積分項(xiàng)，可達(dá)到最小穩(wěn)定狀態(tài)誤差。 一旦設(shè)置了P、I獲取有最小穩(wěn)定狀態(tài)誤差的快速控制系統(tǒng)，微分項(xiàng)會(huì)一直增加直到循環(huán)對(duì)于設(shè)定值來(lái)說(shuō)足夠快。 增加微分項(xiàng)會(huì)減少過(guò)沖，產(chǎn)生更高的穩(wěn)定性增益，但系統(tǒng)會(huì)對(duì)噪聲變得異常敏感。 大多數(shù)情況下，工程師在設(shè)計(jì)時(shí)，需要權(quán)衡控制系統(tǒng)的各種特性，然后進(jìn)行取舍。

Ziegler-Nichols是整定PID控制器的通用方法。 該方法與試錯(cuò)方法類(lèi)似，將I、D設(shè)置為0，P增加到循環(huán)開(kāi)始振蕩為止。 一旦發(fā)生振蕩，需觀察關(guān)鍵增益Kc和振蕩周期Pc。

二、PID選型需要注意的技術(shù)參數(shù)

PID控制器選型其實(shí)就是將現(xiàn)場(chǎng)整理技術(shù)參數(shù)和功能要求編譯為控制器廠家對(duì)應(yīng)產(chǎn)品型號(hào)的過(guò)程。PID控制器選型需要明確以下幾個(gè)方面的技術(shù)參數(shù)：

①控制器外形尺寸選擇

控制器外形尺寸根據(jù)儀表柜盤(pán)面布置及開(kāi)孔進(jìn)行選擇。國(guó)產(chǎn)PID控制器常見(jiàn)外形尺寸有：48mm×48mm，72mm×72mm，96mm×96mm，96mm×48mm，48mm×96mm，160mm×80mm，80mm×160mm七種;日本控制器常見(jiàn)外形尺寸有：48mm×48mm，72mm×72mm，96mm×96mm，48mm×96mm四種;歐美控制器常見(jiàn)外形尺寸有：1/4DIN、1/8DIN、1/16DIN、1/32DIN

②工作電源

工作電源以85-265VAC寬電源居多，用24VDC電源要定制。

③輸入信號(hào)類(lèi)型

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外PID控制器基本是萬(wàn)能輸入，但使用者必須明白：萬(wàn)能輸入并非指可以適用于現(xiàn)場(chǎng)所有信號(hào)，每個(gè)廠家控制器可以萬(wàn)能輸入的信號(hào)類(lèi)型種類(lèi)是不同的!所以需要明確輸入信號(hào)類(lèi)型。

④輸出信號(hào)

PID控制器輸出信號(hào)有繼電器觸點(diǎn)輸出、晶閘管無(wú)觸點(diǎn)輸出、晶閘管觸發(fā)輸出、SSR驅(qū)動(dòng)電壓輸出、線性電流輸出等，要根據(jù)控制對(duì)象接入信號(hào)類(lèi)型要求來(lái)選擇控制器輸出。輔助輸出用于擴(kuò)展功能，如加熱/制冷雙輸出控制、電流變送輸出、控制器的第二輸出，輔助輸出功能要選擇向廠家提出才能實(shí)現(xiàn)。 本文來(lái)自www.eadianqi.com

⑤報(bào)警、通信

控制器具有上下限報(bào)警功能。需要對(duì)溫控器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集或者在電腦上監(jiān)測(cè)時(shí)，應(yīng)選擇有通信功能的。溫控器大多用的是RS485通信，通信協(xié)議應(yīng)向溫控器廠家咨詢，并由其提供相應(yīng)的通信協(xié)議資料。

⑥D(zhuǎn)C24V饋電

控制器可以選配帶上DC24V饋電輸出，給現(xiàn)場(chǎng)兩線制變送器供電。

⑦顯示位數(shù)

顯示位數(shù)越多，讀數(shù)越精確，價(jià)格也越貴。常見(jiàn)的有3位、4位、5位，PID控制器通常顯示位數(shù)為4位，可根據(jù)測(cè)量精度要求選擇幾位顯示的控制器。

⑧品牌選擇

選擇PID控制器品牌其實(shí)就是選擇控制效果、性能和價(jià)格。PID控制器的控制效果是由其控制算法決定的，先進(jìn)控制算法控制器效果優(yōu)于經(jīng)典PID控制算法的控制器;溫控器其控制算法更適用于復(fù)雜溫度控制應(yīng)用，有利于并大幅減少溫度過(guò)沖等不良現(xiàn)象，如果選用適用于過(guò)程控制的控制器用于溫度控制，則控制效果往往不盡人意;特定工況需要選擇根據(jù)特定工況編寫(xiě)算法的控制器，通用控制器不能滿足要求。

如果控制系統(tǒng)對(duì)可靠性要求高，則需要選用控制器性能優(yōu)越的品牌?？刂菩Ч?、性能優(yōu)越的控制器價(jià)格會(huì)比普通控制器價(jià)格高，品牌也有附加值的。

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