了解PID回路动态

当你看着你的PID控制器试图移动一个过程变量时,你理解这三个因素在曲线上每个点上的相互作用吗?

通过彼得Welander 2010年1月29日
PID图

曲线上的每一点都发生了什么?

您正坐在控制室的控制台前,观看PID控制器控制的特定过程变量的图形表示。假设这是一个稳定的循环,并且经过了合理的调整。这意味着它紧跟设定值,以保持流程平稳运行,让你的老板高兴。无论出于何种原因,您都需要更改设定值。输入新值并告诉控制系统执行。屏幕上的设定值行移动到它的新位置。然后呢?

由于循环是自动运行的,因此流程变量应该开始向新的设定值移动。当你观察变量的响应时,你是否曾经停下来思考过控制器中发生了什么?到底是什么导致这条线移动?在任何给定时刻,哪个因子或因子的组合(比例、积分或导数)作用于执行器?您在这个级别上分析操作的能力将帮助您确定执行不佳的循环中可能出现的问题。

请看对设定值变化的响应图。在乐章的不同位置发生了什么?例如,at point一个, P的推力很大,因为变量离设定值的距离很远。I也开始推了,但仍然不够强,因为变化发生后的时间还很短。D,假设你正在使用它,开始注意到曲线的斜率突然转弯,可能会试图抵消P和I的作用。

记住这一点,问问自己在这一点上发生了什么B?当变量接近设定值时,哪个因素最用力?是什么使曲线在C?如何D而且E

让我们更进一步。如果这个响应不适合您的流程呢?可能是什么原因导致了相当大的超调点C?如果你要在现实生活中处理这样的情况,你如何缩减它使变量接近设定值,但不会超过那么多?你应该改变P值吗?你应该改变I的值吗?

显然,这只是一个“思想实验”,但在各种可能性中苦苦思索的过程可以帮助扩展你的知识。为了帮助你入门,以下是Vance VanDoren从我们的档案中提供的三种资源,它们将帮助你解释这些元素是如何协同工作的,并加强你的理解:

理解PID控制

循环调谐原理

PID的三个方面

-Peter Welander,过程工业编辑,PWelander@cfemedia.com
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