1，概述 作為經(jīng)典的控制理論，PID控制規(guī)律仍然是當(dāng)今工控行業(yè)的主導(dǎo)控制方式，無(wú)論復(fù)雜、簡(jiǎn)單的控制任務(wù)，PID控制都能取得滿意的控制效果，前提是PID參數(shù)必須選擇合適�？梢哉f(shuō)，通過(guò)適當(dāng)?shù)腜ID參數(shù)，PID控制可以得到各種輸出響應(yīng)特性，也就是說(shuō)，通過(guò)適當(dāng)給定PID參數(shù)，大多數(shù)的控制任務(wù)都可以由PID完成。 本文根據(jù)經(jīng)典PID控制
1，概述
作為經(jīng)典的控制理論，PID控制規(guī)律仍然是當(dāng)今工控行業(yè)的主導(dǎo)控制方式，無(wú)論復(fù)雜、簡(jiǎn)單的控制任務(wù)，PID控制都能取得滿意的控制效果，前提是PID參數(shù)必須選擇合適。可以說(shuō)，通過(guò)適當(dāng)?shù)腜ID參數(shù)，PID控制可以得到各種輸出響應(yīng)特性，也就是說(shuō)，通過(guò)適當(dāng)給定PID參數(shù)，大多數(shù)的控制任務(wù)都可以由PID完成。
本文根據(jù)經(jīng)典PID控制理論，結(jié)合玖陽(yáng)自動(dòng)化科技公司的一線通模塊，詳細(xì)介紹PID參數(shù)在整個(gè)控制過(guò)程中所起的作用，指導(dǎo)PID控制中的參數(shù)整定。
2，PID模塊介紹
WT405-5為可編程PID控制模塊，模塊內(nèi)部有40余種命令語(yǔ)言，每個(gè)命令語(yǔ)言執(zhí)行一定的運(yùn)算功能，根據(jù)實(shí)際要求，將多條命令語(yǔ)言組合在一起即構(gòu)成模塊的控制程序。
通過(guò)編程，模塊可實(shí)現(xiàn)單回路PID、串級(jí)三沖量PID、導(dǎo)前微分PID及自動(dòng)/手動(dòng)無(wú)擾切換等復(fù)雜的控制功能。模塊具有掉電保護(hù)功能，復(fù)位或重新上電時(shí)能自動(dòng)恢復(fù)掉電前的工作狀態(tài)，接續(xù)原來(lái)的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。
模塊本身具有PID控制所必須的模擬量輸入、模擬量輸出、開(kāi)關(guān)量輸入、開(kāi)關(guān)量輸出通道，能不依賴網(wǎng)絡(luò)而獨(dú)立進(jìn)行PID控制，該控制方案安全、可靠。PID參數(shù)、PID定值及控制程序的修改可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。
4路模擬量輸入通道可以單獨(dú)設(shè)置分度類(lèi)型，采集各種類(lèi)型的模擬量信號(hào)。
3，PID控制原理
經(jīng)典PID控制理論中，基本數(shù)學(xué)模型有兩種（連續(xù)型、增量型），PID模型的增量控制數(shù)學(xué)模型可以簡(jiǎn)單地用下式表示：
PID參數(shù)包括：
比例倍數(shù)---------表達(dá)式中的K
積分時(shí)間---------表達(dá)式中的Ti（秒）
實(shí)際微分時(shí)間---Td（秒）
微分增益---------表達(dá)式中的Kd
積分分離---------當(dāng)PID偏差E（k）超過(guò)“積分分離”值時(shí)，PID命令不進(jìn)行積分項(xiàng)運(yùn)算，防止積分飽和。當(dāng)積分分離為0時(shí)，PID命令變成了PD命令，不進(jìn)行積分運(yùn)算。
上限限制-------用來(lái)限制PID命令輸出的最大值，即PID輸出不能大于該值。
下限限制-------用來(lái)限制PID命令輸出的最小值，即PID輸出不能小于該值。
用K=0來(lái)關(guān)閉PID命令的比例項(xiàng)，用“積分分離”=0來(lái)關(guān)閉PID命令的積分項(xiàng)，用Kd=0來(lái)關(guān)閉PID命令的微分項(xiàng)。通過(guò)關(guān)閉不同的功能實(shí)現(xiàn)P、PI、PD、PID等控制功能。
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4，PID參數(shù)對(duì)輸出響應(yīng)的作用
下面以PID輸入E（k）的階躍變化，描述K、Ti、Td、Kd參數(shù)在PID運(yùn)算中的作用，適當(dāng)?shù)匦薷母鲄?shù)的數(shù)值，可以獲得不同的控制特性，滿足不同的控制要求，從而完成PID參數(shù)的整定。
PID參數(shù)對(duì)輸入偏差階躍變化的響應(yīng)特性
從上圖中可以清楚看到PID參數(shù)在控制過(guò)程中所起的作用，通過(guò)實(shí)際控制效果，可以給定合適的PID參數(shù)，達(dá)到滿意的控制效果。
參考資料：WT405-5一線通模塊使用說(shuō)明。
