PID临界比例法和一般调节法介绍

临界比例法

内容

在闭环的控制系统里，将调节器置于纯比例作用下，从小到大逐渐调节比例系数，直到系统曲线出现等幅振荡，再根据经验公式计算参数。

调节思路

① 将积分、微分系数置零，比例度取适当值，平衡操作一段时间，使控制系统按纯比例作用的方式投入运行

② 慢慢地增大比例系数，细心观察曲线的变化情况。如果控制过程的曲线波动是衰减的，则把比例系数继续增大；如果曲线波动是发散的，则应把比例系数减小，直至曲线波动呈等幅振荡，此时记下临界比例系数 δK 和临界振荡周期 Tk 的值

③ 根据记下的比例系数和周期，采用经验公式，计算调节器的参数

一般调节法

内容

这种方法针对一般的 PID 控制系统所以称之为一般调节法。

调节思路

① 首先将积分、微分系数置零，使系统为纯比例控制。控制对象的值设定为系统允许的最大值的 60%~70%，接着逐渐增大比例系数，直至系统出现振荡；

此时再逐渐减小比例系数，直至系统振荡消失，然后记录此时的比例系数，并设定系统的比例系数为当前值的 60%~70%

② 确定比例系数后，设定一个较小的积分系数，然后逐渐增大积分系数，直至系统出现振荡；此时在逐渐减小积分系数，直至系统振荡消失，然后记录此时的积分系数，并设定系统的积分系数为当前值的 55%~65%

③ 微分系数一般不用设定，为 0 即可。若系统出现小幅度振荡，并且通过 PI 环节无法优化，这可以采用与确定比例、积分系数相同的方法，微分系数取系统不振荡时的 30%左右。

④ 系统空载、带载联调，再对 PID 参数进行微调，直至满足要求

在使用PID时，如果只使用一个参数是没有意义，至少使用两个参数，并且P（比例项）是必须要有的

虽然PID有三个参数，但大多数情况下PID三个参数并不是都使用上的，一般会其中两个来组合使用，比如PI组合用于追求稳定的系统，PD组合用于追求快速响应的系统

当然PID用于即追求稳定又追求快速响应的系统，但是实际上PID参数越多越难调，而且许多情况下两个参数的效果已经足够了，所以我一般根据情况使用前两个。