數字顯示調節儀PID參數自整定分析

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(shí)，可通過(guò)自整定確定系統的最佳P、I、D調節參數，實(shí)現理想的調節控制。在自整定啟動(dòng)前，因為系統在不同設定值下整定的參數值不完全相同，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(dòng)自整定后，儀表強制系統產(chǎn)生擾動(dòng)，經(jīng)過(guò)2~3個(gè)振蕩周期后結束自整定狀態(tài)。儀表通過(guò)檢測系統從超調恢復到穩態(tài)（測量值與設定值一致）的過(guò)度特性，分析振蕩的周期、幅度及波形來(lái)計算儀表的最佳調節參數。理想的調節效果是，設定值應與測量值保持一致，可從動(dòng)態(tài)（設定值變化或擾動(dòng)）合穩態(tài)（設定值固定）兩個(gè)方面來(lái)評價(jià)系統調節品質(zhì)，通過(guò)PID參數自整定，能夠滿(mǎn)足大多數的系統。不同的系統由于慣性不同，自整定時(shí)間有所不同，從幾分鐘到幾小時(shí)不等。

　　　　在系統投入運行前，我們對調節儀進(jìn)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(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參數分別按經(jīng)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(huán)，即儀表輸入與傳感器、輸出元件與負載連接完畢通電后，進(jìn)入功能菜單啟動(dòng)自整定（AT）。此時(shí)AT指示燈在閃爍，在接近設定值90℃時(shí)，儀表的OUT指示燈時(shí)亮時(shí)滅，表示晶閘管時(shí)斷時(shí)通，已進(jìn)入精確溫控階段。自整定結束后，AT燈滅。此時(shí)，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(shí)間為18min。經(jīng)過(guò)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(mǎn)意。為比較參數及自整定時(shí)間的不同，我們把儀表的設定值設定為45℃，這次自整定的時(shí)間為11min。自整定后參數分別為：

　　P=0.8；I=558；D=139；SF=0.4。

　　經(jīng)過(guò)自整定后，數顯儀顯示溫度始終為45℃，調節效果同樣令人滿(mǎn)意。