上期讨论了PID的定义和基础,这期重点介绍PID控制的变种。
PID控制类型
一般地,PID是三种控制量的综合,如果某一个量设为0,那么就可以变化成PI控制器、PD控制器等。
例如CODESYS系统里,提供了以下两种方式:
而在倍福系统也有对应的变种:
P PI PD PID 适用场合
P控制器,适用于控制通道滞后较小,时间常数不太大,扰动幅度较小,负荷变化不大,控制质量要求不高,允许有余差的场合。如贮罐液位、塔釜液位的控制和不太重要的蒸汽压力的控制等。 PI控制器,引入积分作用能消除余差。适用于控制通道滞后小,负荷变化不太大,工艺上不允许有余差的场合,如流量或压力的控制。
PD控制器,引入了微分,会有超前控制作用,能使系统的稳定性增加,最大偏差和余差减小,加快了控制过程,改善了控制质量。适用于过程容量滞后较大的场合。对于滞后很小和扰动作用频繁的系统,应尽可能避免使用微分作用。
PID控制器,可以使系统获得较高的控制质量,它适用于容量滞后大、负荷变化大、控制质量要求较高的场合,如反应器、聚合釜的温度控制。
调试方法
结合我个人的调试经验,首先明白什么是输入量和设定量,比如调整伺服的运动过程的速度平稳性,那么实际速度和设定速度这两条曲线就需要监控(采样周期要小于等于任务周期)。然后,根据这些曲线和PID的简单调试方法进行反复调试和总结。最后空载和负载可能表现性能是不同的,需要根据实际工况来调节。
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