數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀PID參數(shù)自整定分析

各種智能型數(shù)字顯示調(diào)節(jié)儀，一般都具有PID參數(shù)自整定功能。儀表在初次使用時(shí)，可通過自整定確定系統(tǒng)的最佳P、I、D調(diào)節(jié)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)理想的調(diào)節(jié)控制。在自整定啟動(dòng)前，因?yàn)橄到y(tǒng)在不同設(shè)定值下整定的參數(shù)值不完全相同，應(yīng)先將儀表的設(shè)定值設(shè)置在要控制的數(shù)值（如果水電站或是中間值）上。在啟動(dòng)自整定后，儀表強(qiáng)制系統(tǒng)產(chǎn)生擾動(dòng)，經(jīng)過2~3個(gè)振蕩周期后結(jié)束自整定狀態(tài)。儀表通過檢測系統(tǒng)從超調(diào)恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)（測量值與設(shè)定值一致）的過度特性，分析振蕩的周期、幅度及波形來計(jì)算儀表的最佳調(diào)節(jié)參數(shù)。理想的調(diào)節(jié)效果是，設(shè)定值應(yīng)與測量值保持一致，可從動(dòng)態(tài)（設(shè)定值變化或擾動(dòng)）合穩(wěn)態(tài)（設(shè)定值固定）兩個(gè)方面來評(píng)價(jià)系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)，通過PID參數(shù)自整定，能夠滿足大多數(shù)的系統(tǒng)。不同的系統(tǒng)由于慣性不同，自整定時(shí)間有所不同，從幾分鐘到幾小時(shí)不等。

　　　　在系統(tǒng)投入運(yùn)行前，我們對調(diào)節(jié)儀進(jìn)行PID參數(shù)的自整定工作。首先把它的設(shè)定值（SV）調(diào)至工藝常用溫度90℃。儀表提供了一組PID參數(shù)：

　　比例帶 P=0.1%~999.9%

　　積分時(shí)間 I=1~6000s

　　微分時(shí)間 D=0~3600s

　　再進(jìn)入功能彩旦，把P、I、D參數(shù)分別按經(jīng)驗(yàn)值設(shè)定為：

　　P=3.0；I=120；D=30；超調(diào)抑制系數(shù) SF=0.4。

　　完成上述基本參數(shù)設(shè)置，且系統(tǒng)構(gòu)成閉環(huán)，即儀表輸入與傳感器、輸出元件與負(fù)載連接完畢通電后，進(jìn)入功能菜單啟動(dòng)自整定（AT）。此時(shí)AT指示燈在閃爍，在接近設(shè)定值90℃時(shí)，儀表的OUT指示燈時(shí)亮?xí)r滅，表示晶閘管時(shí)斷時(shí)通，已進(jìn)入精確溫控階段。自整定結(jié)束后，AT燈滅。此時(shí)，可以調(diào)處功能菜單查看系統(tǒng)自整定后的PID參數(shù)值，分別為P=0.6，I=278，D=69，SF=0.4，自整定時(shí)間為18min。經(jīng)過自整定后，系統(tǒng)工作相當(dāng)穩(wěn)定。精度為0.5級(jí)的數(shù)顯儀的顯示溫度始終為90℃，調(diào)節(jié)效果相當(dāng)令人滿意。為比較參數(shù)及自整定時(shí)間的不同，我們把儀表的設(shè)定值設(shè)定為45℃，這次自整定的時(shí)間為11min。自整定后參數(shù)分別為：

　　P=0.8；I=558；D=139；SF=0.4。

　　經(jīng)過自整定后，數(shù)顯儀顯示溫度始終為45℃，調(diào)節(jié)效果同樣令人滿意。