pi调节

PI系数调节方法

PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的

特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数

整定的方法很多，概括起来有两大类：

1.理论计算整定法

它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所

得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。

2.工程整定方法

它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌

握，在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比

例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然

后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控

制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用的是临界比

例法。利用该方法进行PID控制器参数的整定步骤如下：

(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作；

(2)仅加入比例控制环节，直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡，记下这时

的比例放大系数和临界振荡周期；

(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。

PID调试一般原则

a.在输出不振荡时，增大比例增益P。

b.在输出不振荡时，减小积分时间常数Ti。

c.在输出不振荡时，增大微分时间常数Td。

PID调试一般步骤

a.确定比例增益P

确定比例增益P时，首先去掉PID的积分项和微分项，一般是令Ti=0、Td=0

（具体见PID的参数设定说明），使PID为纯比例调节。输入设定为系统允许的

最大值的60%~70%，由0逐渐加大比例增益P，直至系统出现振荡；再反过来，

从此时的比例增益P逐渐减小，直至系统振荡消失，记录此时的比例增益P，设

定PID的比例增益P为当前值的60%~70%。比例增益P调试完成。

b.确定积分时间常数Ti

比例增益P确定后，设定一个较大的积分时间常数Ti的初值，然后逐渐减

小Ti，直至系统出现振荡，之后在反过来，逐渐加大Ti，直至系统振荡消失。

记录此时的Ti，设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150%~180%。积分时间

常数Ti调试完成。

c.确定积分时间常数Td

积分时间常数Td一般不用设定，为0即可。若要设定，与确定P和Ti的

方法相同，取不振荡时的30%。

d.系统空载、带载联调，再对PID参数进行微调，直至满足要求。

变速积分的基本思想是，设法改变积分项的累加速度，使其与偏差大小相对应：偏差越

大，积分越慢；反之则越快，有利于提高系统品质。