PID整定之临界比例度法

概述

在闭环的控制系统中，激励为阶跃信号，将调节器置于纯比例作用下，从小到大逐渐改变调节器比例度的大小，直到出现等幅振荡的过渡过程。此时的比例度称为临界比例度δ_r（δ=1/K_p ）。相邻两个波峰间的距离称为临界振荡周期T_r，比例增益K_Pr。

图一：

pid计算公式

out_val = kp*(err + dT_ms/Ti*err_i + Td/dT_ms*(err - last_err));

其中，dT_ms是控制周期，即执行该指令前后两次的时间间隔。

临界比例度法整定过程

①取Ti为无穷大，如100000，Td=0。

②将Kp由小变大，直至阶跃响应产生等幅振荡。

③根据下表的经验公式，选择PID参数，其中Tr为图一中等幅振荡周期，单位取的与pid计算公式中的控制周期一致即可。

④按照“先P后I最后D”的操作顺序，将经验值参数输入调节器后再次运行调节系统，观察过程变化情况。多数情况下系统均能稳定运行，如果还未到达理想控制状态，对参数微调即可。

⑤有的过程控制系统，当调节器比例度调到最小刻度值时，系统仍不产生等幅振荡，对此将最小刻度的比例度作为临界比例度进 行调节器参数整定。