控制回路调谐方程模具的共同创造者

有灵感的革新者在他们不朽的发现中永存。对88岁的约翰·g·齐格勒(John G. Ziegler)来说尤其如此，他是现代过程控制循环调优之父，1997年12月9日在亚利桑那州斯科茨代尔的退休家中去世。

齐格勒先生是控制领域的基石，他为当今的过程控制领域奠定了基础，受到全世界工程师的尊敬。在泰勒仪器公司(Taylor Instrument Co.， Rochester, ny)工作时，齐格勒和纳撒尼尔·b·尼科尔斯(Nathaniel B. Nichols)尝试了许多过程，最终设计出齐格勒-尼科尔斯闭环方法和方程。

齐格勒开发了实证方法和硬件，尼科尔斯则开发了支持这个方程的数学。齐格勒和尼科尔斯1942年发表的著名论文《自动控制器的最佳设置》首次描述了他们的工作ASME[美国机械工程师学会]交易第64卷。齐格勒为使Z-N方法获得成功而开发的硬件包括第一个带有重置(积分)功能的气动控制器，它被添加到比例(增益)控制中，以及同一设备上的第一个带有速率(导数)功能的控制器。

齐格勒后来在20世纪60年代中期成立了自己的公司齐格勒联合公司(Ziegler & Associates)。该公司为在线测量提供插入传感器，最终卖给了Seco Control Systems (Concord, california)。齐格勒先生还帮助开发了用于测量液体中低水平悬浮固体的Durbi Dimeter、悬浮固体监测器、糖浆浓度监测器、糖过饱和监测器和糖稠度监测器/粘度计。

尼科尔斯是控制领域同样杰出的人物，二战期间他在麻省理工学院的辐射实验室工作，后来又在航空航天工业工作了多年。尼科尔斯于1997年4月17日在加州埃尔塞贡多的家中去世，享年82岁。

齐格勒-尼科尔斯方法和方程被认为是一个突破，因为它是第一个系统的、数学的调节控制回路的程序。尽管Z-N方程已成为最常见的调优方法之一，但在过去几十年里，它本身也得到了微调。然而，这个方程作为现代过程控制的基础之一却经久不衰，因为它建立在可靠的数学基础之上。Z-N方法和方程仍在大多数学术和企业控制工程系教授，如杜邦和孟山都的控制工程系。

乔治·布利克利说:“有大约15种其他的数学方法可以用来代替齐格勒-尼科尔斯方法，每一种方法都被尝试和支持过，但最终都屈服于Z-N调谐的简单易用。”控制工程的咨询编辑。当Z-N方法被引入ASME时，控制行业实际上对它不屑一顾，但它很快就获得了广泛接受，取代了当时使用的直观和有缺陷的方法。如果有一个博物馆是为了纪念PID而建的，约翰·齐格勒和纳特·尼科尔斯的雕像应该在入口处。”

开环方法对于大多数过程控制回路是有用的。为了使用该方法，用自动控制器对回路进行测试。Z-N闭环方法确定只有比例控制的环路振荡的增益，然后从持续振荡的增益和该增益的振荡周期中推导出控制器增益、复位和导数值。

在Z-N调优之前，控制调优非常混乱，因为它都是基于猜测和测试。工程师、Z-N方程爱好者和历史学家大卫·圣克莱尔(David St. Clair)说，这个方程让工程师能够进行有系统的、基于数学的调整。当时甚至有一个ASME小组讨论如何调整循环，Z-N方程轻而易举地战胜了所有其他方法。这不是比赛。”

圣克莱尔先生目前正在寻求工程师们的意见，了解Z-N论文、方法和方程对他们来说意味着什么。他计划将收到的评论发布在一个网站上，并将这些评论发送给齐格勒和尼科尔斯的家人。发送投稿到dwstclair@aol.com．

圣克莱尔说:“尽管自Z-N法发明以来，很多人都在不断完善它，但它仍然是一个必不可少的工具。”齐格勒的一位朋友拉里·布劳恩(Larry Braun)曾说，Z-N方程是过程控制领域的“罗塞塔石碑”(Rosetta Stone)，事实确实如此。

要查看原始的“PID整定参考指南”，请点击这里．

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