昌晖仪表谈衰减曲线法整定PID参数
2025年02月07日 16:39:35
来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台
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衰减曲线法也是常用PID参数整定方法之一，昌晖仪表分享用衰减曲线法整定PID参数的基本计算方法、口诀和参数整定步骤，方便仪表工在整定PID参数时使用。1、过渡过程的衰减曲线本方法实际是一种变形，本方法操作简便，凑试时间较短。我们知道控制系统在用纯比例作用时，在比例度逐步减少的过程中，就会出现图1所示的过渡过程。
图1 给定值阶跃变化下的过渡过程衰减曲线
这时控制过程的比例度，称为n:1衰减比例度δs，两个波峰之间的距离，称为n:1衰减周期Ts。衰减曲线法，就是在纯比例作用的控制系统中，求得衰减比例度s和衰减周期Ts，并依据这两个数据来计算出调节器的参数s、Ti和Td。2、衰减曲线法整定口诀
衰减整定好处多，操作安全又迅速；纯P降低比例度，找到衰减4:1；按照公式来计算，PID序加参数；观看运行细调整，直到找出值。3、衰减曲线法整定步骤①先把积分时间放至，微分时间放至零，使控制系统运行，比例度放至较大的适当值，“纯P降低比例度”，就是使控制系统按纯比例作用的方式投入运行。然后慢慢地减少比例度，观察调节器的输出及控制过程的波动情况，直到找出4:1的衰减过程为止。这一过程就是“找到衰减4:1”。②对有些控制对象，用4:1的衰减比感觉振荡过强时，这时可采用10:1的衰减比。但这时要测量衰减周期是很困难的，可采取测量个波峰的上升时间Tτ，其操作步骤同上。③根据衰减比例度s和衰减周期Ts、Tτ按表1进行计算，求出各参数值。表1 衰减曲线法调节器参数计算表
控制品质要求 控制规律 δ/% Ti/min Td/min
衰减比为4:1 P δs衰减比为4:1 PI 1.2δs 0.5Ti衰减比为4:1 PID 0.8δs 0.3Ti 0.1Td
衰减比为10:1 P δ's衰减比为10:1 PI 1.2δ's 2Tτ
衰减比为10:1 PID 0.8δ's 0.3Tτ 0.1Tτ
④先将比例度放在一个比计算值大的数值上，然后加上积分时间Ti，再慢慢加上微分时间Td。操作时一定要按“PID序加参数”，即先P次I最后D，不要破坏了这个次序。⑤把比例度降到计算值上，通过观察曲线，再作适当的调整各参数。即“观看运行细调整”，直到找出值。4、注意事项①要得到衰减的过渡过程，只有在系统平稳时，再加给定干扰，才有可能找出n:1的衰减过渡过程。否则，可能会有外界干扰，而影响到比例度和衰减周期数值的正确性。②是加正干扰还是加负干扰，与工艺联系来商定，因为是要根据工艺生产条件来确定的。给定干扰的幅值，通常是取满量程的2%-3%，在工艺允许的情况下，可以适当的大一些。③本方法对于变化较快的压力、流量、小容量的液位控制系统，在曲线上读出衰减比有一定难度。由于工艺负荷的变化，也会影响到本法的整定结果，因此，在负荷变化比较大的时候，就需要重新整定。
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