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數字顯示調節儀的PID參數自整定

   2012年10月11日 13:15  
  各種智能型數字顯示調節儀,一般都具有PID參數自整定功能。儀表在初次使用時,可通過自整定確定系統的*P、I、D調節參數,實現理想的調節控制。在自整定啟動前,因為系統在不同設定值下整定的參數值不*相同,應先將儀表的設定值設置在要控制的數值(如果水電站或是中間值)上。在啟動自整定后,儀表強制系統產生擾動,經過2~3個振蕩周期后結束自整定狀態。儀表通過檢測系統從超調恢復到穩態(測量值與設定值一致)的過度特性,分析振蕩的周期、幅度及波形來計算儀表的*調節參數。理想的調節效果是,設定值應與測量值保持一致,可從動態(設定值變化或擾動)合穩態(設定值固定)兩個方面來評價系統調節品質,通過PID參數自整定,能夠滿足大多數的系統。不同的系統由于慣性不同,自整定時間有所不同,從幾分鐘到幾小時不等。
  
  在系統投入運行前,我們對調節儀進行PID參數的自整定工作。首先把它的設定值(SV)調至工藝常用溫度90℃。儀表提供了一組PID參數:
  
  比例帶P=0.1%~999.9%
  
  積分時間I=1~6000s
  
  微分時間D=0~3600s
  
  再進入功能彩旦,把P、I、D參數分別按經驗值設定為:
  
  P=3.0;I=120;D=30;超調抑制系數SF=0.4。
  
  完成上述基本參數設置,且系統構成閉環,即儀表輸入與傳感器、輸出元件與負載連接完畢通電后,進入功能菜單啟動自整定(AT)。此時AT指示燈在閃爍,在接近設定值90℃時,儀表的OUT指示燈時亮時滅,表示晶閘管時斷時通,已進入溫控階段。自整定結束后,AT燈滅。此時,可以調處功能菜單查看系統自整定后的PID參數值,分別為P=0.6,I=278,D=69,SF=0.4,自整定時間為18min。經過自整定后,系統工作相當穩定。精度為0.5級的數顯儀的顯示溫度始終為90℃,調節效果相當令人滿意。為比較參數及自整定時間的不同,我們把儀表的設定值設定為45℃,這次自整定的時間為11min。自整定后參數分別為:
  
  P=0.8;I=558;D=139;SF=0.4。
  
  經過自整定后,數顯儀顯示溫度始終為45℃,調節效果同樣令人滿意。

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