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文档介绍
控制回路的诊断 与PID参数的整定
戴连奎
浙江大学智能系统与决策研究所
2000/11/16
基本调节回路的诊断
将控制器置于“手动”方式,人为改变控制器的输出信号(遥控),检测现场调节阀阀杆是否上下移动;
如果阀杆上下移动自如,检查相关流量/压力等测量信号是否随之变化。若变化很小,则检查测量信号是否正常,或者调节阀上游阀和下游阀是否全开,或者旁路阀是否关闭;
如果调节阀灵活,而且相关被控信号可随之变化。则可进入单回路PID控制器的参数整定.
常见的现场执行机构
控制器输出响应测试
(1)手动改变控制器的输出信号u(k),观察被控变量y(k)的变化过程。
(2)由阶跃响应曲线得到对象基本特征参数。
对象特征参数的获得
Kp(稳态增益):
Ts (开环过渡过程时间):
其中umax、umin与 ymax、ymin为输入输出的量程上下限;若巳归一化,则 umax- umin =1, ymax- ymin =1。
PID参数的整定原则
PID参数初始值的选择:
Kc = 1/Kp;Ti = Ts /2; Td = 0
将上述PID控制器投入“Auto”(自动)方式,并适当改变控制回路的设定值,观察控制系统跟踪性能。若响应过慢,而且无超调存在,则适当加大KC值,例如增大到原来的两倍;反之,则减小KC值。
串级系统的PID参数整定
按照上述原则整定好PID2;为提高系统的稳定性,内回路以无明显超调为宜。
以内回路的设定值ysp2作为操作变量u(k),以外回路输出y1(k)为被控变量,进行响应试验。由此获得广义对象的特征参数Kp与Ts。
再按上述原则以确定PID1的参数。
戴连奎
浙江大学智能系统与决策研究所
2000/11/16
基本调节回路的诊断
将控制器置于“手动”方式,人为改变控制器的输出信号(遥控),检测现场调节阀阀杆是否上下移动;
如果阀杆上下移动自如,检查相关流量/压力等测量信号是否随之变化。若变化很小,则检查测量信号是否正常,或者调节阀上游阀和下游阀是否全开,或者旁路阀是否关闭;
如果调节阀灵活,而且相关被控信号可随之变化。则可进入单回路PID控制器的参数整定.
常见的现场执行机构
控制器输出响应测试
(1)手动改变控制器的输出信号u(k),观察被控变量y(k)的变化过程。
(2)由阶跃响应曲线得到对象基本特征参数。
对象特征参数的获得
Kp(稳态增益):
Ts (开环过渡过程时间):
其中umax、umin与 ymax、ymin为输入输出的量程上下限;若巳归一化,则 umax- umin =1, ymax- ymin =1。
PID参数的整定原则
PID参数初始值的选择:
Kc = 1/Kp;Ti = Ts /2; Td = 0
将上述PID控制器投入“Auto”(自动)方式,并适当改变控制回路的设定值,观察控制系统跟踪性能。若响应过慢,而且无超调存在,则适当加大KC值,例如增大到原来的两倍;反之,则减小KC值。
串级系统的PID参数整定
按照上述原则整定好PID2;为提高系统的稳定性,内回路以无明显超调为宜。
以内回路的设定值ysp2作为操作变量u(k),以外回路输出y1(k)为被控变量,进行响应试验。由此获得广义对象的特征参数Kp与Ts。
再按上述原则以确定PID1的参数。
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