PID控制器的初始设置

假设你是一个新工厂安装项目自动化部分的首席配置工程师，你需要用一组默认的PID调优常数来让你的新员工领先一步。你想要以一种方式将它移交给董事会操作员，让他们可以在其中放置一些基本的控制汽车模式，期望循环将控制相当接近它们的设定值而没有明显的振荡。

下表提供了一些经过时间检验的增益、积分时间和导数时间的默认值，这些值在大多数常见情况下都可以作为初始单元启动时的起点。如果您的控制系统使用其他调优常数单位(例如，重置积分动作，那么您将不得不进行转换-我相信您可以处理它)。

流量控制循环和水平控制循环的值几乎总是有效的。在少数情况下，流量控制回路0.8的增益可能过于激进，对于神经阀或易于振荡的回路应降低。

压力和温度回路的增益可能需要增加，这取决于控制器的工程单元范围。如果控制器有一个很宽的范围(例如，一个0-500 psig范围的压力控制器)，并且需要在设定值附近严格控制(假设在这种情况下，SP = 400 psig)，那么可能需要一个更大的增益来保持PV接近设定值。这是因为增益工作在误差的工程单位范围的百分比。因此，从设定值偏差1.0 psig仅为范围的0.2% -增益2.0将导致阀门运动仅为0.4% -没有太多的动作。在这种情况下，增益5.0甚至10.0可能更合适。

温度是唯一一个变量，在默认情况下，导数作用应该有信心地应用。一般来说，导数是为有测量滞后的环路保留的。流量、水平和压力通常不受这种不稳定特性的影响。另一方面，过程温度通常是由热阱中的设备间接测量的，因此由于固有的热滞后而引入测量滞后。在这种情况下，导数作用会有所帮助，因为它的目的是“逆转”控制作用，因为PV“逆转”其轨迹，并在偏离设定值后开始返回设定值。在这种情况下，建议使用少量的衍生品。

导数作用对于“有噪声的”过程变量是完全不合适的，对于流量和液位(有时是压力)测量也是如此。作用于噪声偏差上的导数作用可以产生剧烈的阀摆，这取决于增益和导数的值。在有噪声测量的情况下，通常建议的解决方案是对PV进行大量滤波。然而，这通常会引入人为的测量滞后，进一步降低控制回路的性能。

对于有显著过程死区时间和滞后的回路，例如，用回流流量或再沸器热量控制精馏塔温度时，可能需要增加推荐的温度积分时间(不太积极的积分动作)。

通常情况下，你需要在这些类型的项目上使用你的经验和良好的工程判断，但这应该给你一个很好的起点来配置这些非常重要的PID控制算法参数。

这篇文章是由吉姆福特博士写的，体育。Jim是MAVERICK Technologies的过程控制顾问，MAVERICK Technologies是一家领先的系统集成商，在制造和过程工业中提供工业自动化、运营支持和控制系统工程服务。MAVERICK在工业自动化控制、分布式控制系统、制造执行系统、运营战略和业务流程优化等广泛领域提供专业知识和咨询。该公司提供全方位的自动化和控制服务——从PID控制器整定和HMI编程到作为主要自动化承包商。此外，MAVERICK还提供工业和技术人员配备服务，提供现场自动化、仪器仪表和控制工程师。

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