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数字显示调节仪PID参数自整定参考分析

2012-10-10 15:01
天堂的苦涩
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  “数字显示调节仪PID参数自整定参考分析”

  各种智能型数字显示调节仪,一般都具有PID参数自整定功能。仪表在初次使用时,可通过自整定确定系统的最佳P、I、D调节参数,实现理想的调节控制。在自整定启动前,因为系统在不同设定值下整定的参数值不完全相同,应先将仪表的设定值设置在要控制的数值(如果水电站或是中间值)上。

  在启动自整定后,仪表强制系统产生扰动,经过2~3个振荡周期后结束自整定状态。仪表通过检测系统从超调恢复到稳态(测量值与设定值一致)的过度特性,分析振荡的周期、幅度及波形来计算仪表的最佳调节参数。理想的调节效果是,设定值应与测量值保持一致,可从动态(设定值变化或扰动)合稳态(设定值固定)两个方面来评价系统调节品质,通过PID参数自整定,能够满足大多数的系统。不同的系统由于惯性不同,自整定时间有所不同,从几分钟到几小时不等。

  在系统投入运行前,我们对调节仪进行PID参数的自整定工作。首先把它的设定值(SV)调至工艺常用温度90℃。仪表提供了一组PID参数:

  比例带 P=0.1%~999.9%

  积分时间 I=1~6000s

  微分时间 D=0~3600s

  再进入功能彩旦,把P、I、D参数分别按经验值设定为:

  P=3.0;I=120;D=30;超调抑制系数 SF=0.4。

  完成上述基本参数设置,且系统构成闭环,即仪表输入与传感器、输出元件与负载连接完毕通电后,进入功能菜单启动自整定(AT)。此时AT指示灯在闪烁,在接近设定值90℃时,仪表的OUT指示灯时亮时灭,表示晶闸管时断时通,已进入精确温控阶段。自整定结束后,AT灯灭。此时,可以调处功能菜单查看系统自整定后的PID参数值,分别为P=0.6,I=278,D=69,SF=0.4,自整定时间为18min。经过自整定后,系统工作相当稳定。精度为0.5级的数显仪的显示温度始终为90℃,调节效果相当令人满意。为比较参数及自整定时间的不同,我们把仪表的设定值设定为45℃,这次自整定的时间为11min。自整定后参数分别为:

  P=0.8;I=558;D=139;SF=0.4。

  经过自整定后,数显仪显示温度始终为45℃,调节效果同样令人满意。

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