模糊pid調(diào)參方法包括哪些(PID調(diào)參的實(shí)用方法和經(jīng)驗(yàn))

1.PID調(diào)參的實(shí)用方法和經(jīng)驗(yàn)有哪些

業(yè)界整定口訣：

參數(shù)整定找最佳， 從小到大順序查。

先是比例后積分， 最后再把微分加。

曲線振蕩很頻繁， 比例度盤要放大。

曲線漂浮繞大彎， 比例度盤往小扳。

曲線偏離回復(fù)慢， 積分時(shí)間往下降。

曲線波動(dòng)周期長(zhǎng)， 積分時(shí)間再加長(zhǎng)。

曲線振蕩頻率快， 先把微分降下來。

動(dòng)差大來波動(dòng)慢， 微分時(shí)間應(yīng)加長(zhǎng)。

理想曲線兩個(gè)波， 前高后低四比一。

一看二調(diào)多分析， 調(diào)節(jié)質(zhì)量不會(huì)低。

2.常用的PID參數(shù)整定方法有哪些

確定控制器參數(shù)

數(shù)字PID控制器控制參數(shù)的選擇，可按連續(xù)-時(shí)間PID參數(shù)整定方法進(jìn)行。

在選擇數(shù)字PID參數(shù)之前，首先應(yīng)該確定控制器結(jié)構(gòu)。對(duì)允許有靜差（或穩(wěn)態(tài)誤差）的系統(tǒng)，可以適當(dāng)選擇P或PD控制器，使穩(wěn)態(tài)誤差在允許的范圍內(nèi)。對(duì)必須消除穩(wěn)態(tài)誤差的系統(tǒng)，應(yīng)選擇包含積分控制的PI或PID控制器。一般來說，PI、PID和P控制器應(yīng)用較多。對(duì)于有滯后的對(duì)象，往往都加入微分控制。

選擇參數(shù)

控制器結(jié)構(gòu)確定后，即可開始選擇參數(shù)。參數(shù)的選擇，要根據(jù)受控對(duì)象的具體特性和對(duì)控制系統(tǒng)的性能要求進(jìn)行。工程上，一般要求整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)是穩(wěn)定的，對(duì)給定量的變化能迅速響應(yīng)并平滑跟蹤，超調(diào)量??；在不同干擾作用下，能保證被控量在給定值；當(dāng)環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)能保持穩(wěn)定，等等。這些要求，對(duì)控制系統(tǒng)自身性能來說，有些是矛盾的。我們必須滿足主要的方面的要求，兼顧其他方面，適當(dāng)?shù)卣壑蕴幚怼?/p>

PID控制器的參數(shù)整定，可以不依賴于受控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。工程上，PID控制器的參數(shù)常常是通過實(shí)驗(yàn)來確定，通過試湊，或者通過實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)公式來確定。

常用的方法，采樣周期選擇，

實(shí)驗(yàn)湊試法

實(shí)驗(yàn)湊試法是通過閉環(huán)運(yùn)行或模擬，觀察系統(tǒng)的響應(yīng)曲線，然后根據(jù)各參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響，反復(fù)湊試參數(shù)，直至出現(xiàn)滿意的響應(yīng)，從而確定PID控制參數(shù)。

整定步驟

實(shí)驗(yàn)湊試法的整定步驟為"先比例，再積分，最后微分"。

(1)整定比例控制

將比例控制作用由小變到大，觀察各次響應(yīng)，直至得到反應(yīng)快、超調(diào)小的響應(yīng)曲線。

(2)整定積分環(huán)節(jié)

若在比例控制下穩(wěn)態(tài)誤差不能滿足要求，需加入積分控制。

先將步驟（1）中選擇的比例系數(shù)減小為原來的50~80%，再將積分時(shí)間置一個(gè)較大值，觀測(cè)響應(yīng)曲線。然后減小積分時(shí)間，加大積分作用，并相應(yīng)調(diào)整比例系數(shù)，反復(fù)試湊至得到較滿意的響應(yīng)，確定比例和積分的參數(shù)。

(3)整定微分環(huán)節(jié)

若經(jīng)過步驟（2）,PI控制只能消除穩(wěn)態(tài)誤差，而動(dòng)態(tài)過程不能令人滿意，則應(yīng)加入微分控制，構(gòu)成PID控制。

先置微分時(shí)間TD=0，逐漸加大TD，同時(shí)相應(yīng)地改變比例系數(shù)和積分時(shí)間，反復(fù)試湊至獲得滿意的控制效果和PID控制參數(shù)。

實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)法

擴(kuò)充臨界比例度法

實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)法調(diào)整PID參數(shù)的方法中較常用的是擴(kuò)充臨界比例度法，其最大的優(yōu)點(diǎn)是，參數(shù)的整定不依賴受控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，直接在現(xiàn)場(chǎng)整定、簡(jiǎn)單易行。

擴(kuò)充比例度法適用于有自平衡特性的受控對(duì)象，是對(duì)連續(xù)-時(shí)間PID控制器參數(shù)整定的臨界比例度法的擴(kuò)充。

整定步驟

擴(kuò)充比例度法整定數(shù)字PID控制器參數(shù)的步驟是：

(1)預(yù)選擇一個(gè)足夠短的采樣周期TS。一般說TS應(yīng)小于受控對(duì)象純延遲時(shí)間的十分之一。

(2)用選定的TS使系統(tǒng)工作。這時(shí)去掉積分作用和微分作用，將控制選擇為純比例控制器，構(gòu)成閉環(huán)運(yùn)行。逐漸減小比例度，即加大比例放大系數(shù)KP，直至系統(tǒng)對(duì)輸入的階躍信號(hào)的響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩（穩(wěn)定邊緣），將這時(shí)的比例放大系數(shù)記為Kr，臨界振蕩周期記為Tr。

(3)選擇控制度。

控制度，就是以連續(xù)-時(shí)間PID控制器為基準(zhǔn)，將數(shù)字PID控制效果與之相比較。

通常采用誤差平方積分

作為控制效果的評(píng)價(jià)函數(shù)。

定義控制度

(3-25)

采樣周期TS的長(zhǎng)短會(huì)影響采樣-數(shù)據(jù)控制系統(tǒng) 的品質(zhì)，同樣是最佳整定，采樣-數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)要低于連續(xù)-時(shí)間控制系統(tǒng)。因而，控制度總是大于1的，而且控制度越大，相應(yīng)的采樣-數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)的品質(zhì)越差?？刂贫鹊倪x擇要從所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的控制品質(zhì)要求出發(fā)。

(4) 查表確定參數(shù)。根據(jù)所選擇的控制度，查表3一2，得出數(shù)字PID中相應(yīng)的參數(shù)TS,KP,TI和TD。

(5)運(yùn)行與修正。將求得的各參數(shù)值加入PID控制器，閉環(huán)運(yùn)行，觀察控制效果，并作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整以獲得比較滿意的效果。

3.pid控制的參數(shù)如何調(diào)

PID控制器參數(shù)的工程整定，各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中P.I.D參數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以下可參照：

溫度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s

壓力P: P=30~70%,T=24~180s,

液位L: P=20~80%,T=60~300s,

流量L: P=40~100%,T=6~60s

先把微分作用取消掉，只保留PI，先調(diào)比例，再調(diào)積分，最后加上微分再調(diào).

如果振蕩過快，加大P.

如果振蕩后過很久才穩(wěn)定，減小P.減少積分時(shí)間.

如果振蕩的周期太長(zhǎng)，加大積分時(shí)間.

如果對(duì)調(diào)節(jié)對(duì)象變化反應(yīng)過慢，增大D.

最后把波形調(diào)到只有一兩個(gè)振蕩就平穩(wěn)了，就是最好的效果.

4.簡(jiǎn)述調(diào)整PID各參數(shù)的一般原則、調(diào)整方法和步驟

你很幸運(yùn)！我正在做老師留的作業(yè)，就是這個(gè)題。

PID調(diào)試一般原則 ： a.在輸出不振蕩時(shí)，增大比例增益P。 b.在輸出不振蕩時(shí)，減小積分時(shí)間常數(shù)Ti。

c.在輸出不振蕩時(shí)，增大微分時(shí)間常數(shù)Td。 調(diào)整方法： 工程整定法 經(jīng)驗(yàn)法 湊試法 整定的步驟主要是先比例、再積分最后微分。

對(duì)于數(shù)字式PID調(diào)節(jié)應(yīng)首先確定采樣周期。從理論上講，采樣頻率越高，失真越小。

但是，對(duì)于控制器，由于是依靠偏差信號(hào)來進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算的，當(dāng)采樣周期T太小，偏差信號(hào)也會(huì)過小，此時(shí)計(jì)算機(jī)將失去調(diào)節(jié)作用；若采樣周期T太長(zhǎng)，則將引起誤差。因此采樣周期T必須綜合考慮。

然后確定Kp,Ti,Td常用的有擴(kuò)充臨界比例度法和擴(kuò)充響應(yīng)曲線法。

5.模糊控制規(guī)則的生成方法通常有哪幾種,且模糊控制規(guī)則的總結(jié)要注意

常規(guī)PID控制理論 PID控制經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)成為工業(yè)過程控制中生命力最頑強(qiáng)、應(yīng)用最廣泛的基本控制策略。

由于規(guī)律簡(jiǎn)單、魯棒性好、運(yùn)行可靠、易于實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，在微處理技術(shù)迅速發(fā)展的今天，仍是目前工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一類控制器[20]。PID調(diào)節(jié)器實(shí)際是一個(gè)放大系數(shù)可自動(dòng)調(diào)節(jié)的放大器，動(dòng)態(tài)時(shí)，放大系數(shù)較低，可以防止系統(tǒng)出現(xiàn)超調(diào)與振蕩；靜態(tài)時(shí)，放大系數(shù)較高，可以蒱捉到小誤差信號(hào)，提高控制精度。

PID控制器是把比例、積分和微分作用結(jié)合起來，以利用其各自的優(yōu)點(diǎn)，通過線性組合作為控制器的輸出量，作用于被控對(duì)象 PID控制器內(nèi)各環(huán)節(jié)作用如下所述： （1）比例環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)地按照一定比例反映系統(tǒng)的偏差量 ，即一旦偏差出現(xiàn)，控制器立即產(chǎn)生控制作用，以減小偏差。比例系數(shù)KP越大，系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間就越短，穩(wěn)態(tài)誤差也越小，但KP過大，會(huì)造成超調(diào)量過大，引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。

（2）積分環(huán)節(jié)消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，提高系統(tǒng)的無差度。積分系數(shù)KI越大，積分作用越強(qiáng)，穩(wěn)態(tài)誤差越小，調(diào)整時(shí)間越短，但KI大，會(huì)造成穩(wěn)定性變差。

（3）微分環(huán)節(jié)能及時(shí)地反映偏差量的變化趨勢(shì)和變化率，有效改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。通常，微分系數(shù)KD大，系統(tǒng)超調(diào)量減小，但KD大，也會(huì)造成系統(tǒng)穩(wěn)定性下降。

5.1.2 模糊控制理論 模糊邏輯控制（Fuzzy Logic Control）簡(jiǎn)稱模糊控制（Fuzzy Control），是以模糊集合論、模糊語言變量和模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的一種智能控制方法。它的誕生是以美國(guó)的L.A.Zadeh1965年提出的模糊集合論為標(biāo)記的；1973年他給出了模糊邏輯控制的定義和相關(guān)的定理。

1974年，英國(guó)的E.H.Mamdani首先利用模糊數(shù)學(xué)理論進(jìn)行蒸汽機(jī)和鍋爐控制方面的研究，并且獲得成功，從此模糊控制的研究和應(yīng)用一直十分活躍。 與傳統(tǒng)控制器依賴于系統(tǒng)行為參數(shù)的控制器設(shè)計(jì)方法不同的是模糊控制器的設(shè)計(jì)是依賴于操作者的經(jīng)驗(yàn)，因此模糊控制器實(shí)現(xiàn)了人的某些智能，是智能控制的一個(gè)重要分支，對(duì)于非線性控制應(yīng)用廣泛。

模糊控制的基本思想是利用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)人的控制經(jīng)驗(yàn)，而這些經(jīng)驗(yàn)多是用語言表達(dá)的具有相當(dāng)模糊性的控制規(guī)則。 模糊控制主要具有以下幾個(gè)顯著的特點(diǎn)： （1） 模糊控制是一種基于規(guī)則的控制； （2） 適應(yīng)性強(qiáng)； （3） 系統(tǒng)的魯棒性較強(qiáng)，對(duì)參數(shù)變化不靈敏； （4） 系統(tǒng)的規(guī)則和參數(shù)整定方便； （5） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單[21][22]。

模糊控制器主要包含三個(gè)功能環(huán)節(jié)：用于輸入信號(hào)處理的模糊量化和模糊化環(huán)節(jié)，模糊控制算法功能單元，以及用于輸出解模糊化的模糊判決環(huán)節(jié)。 模糊控制具有良好控制效果的關(guān)鍵是要有一個(gè)完善的控制規(guī)則。

但由于模糊規(guī)則是人們對(duì)過程或?qū)ο竽：畔⒌臍w納，對(duì)高階、非線性、大時(shí)滯、時(shí)變參數(shù)以及隨機(jī)干擾嚴(yán)重的復(fù)雜控制過程，人們的認(rèn)識(shí)往往比較貧乏或難以總結(jié)完整的經(jīng)驗(yàn)，這就使得單純的模糊控制在某些情況下很粗糙，難以適應(yīng)不同的運(yùn)行狀態(tài)，影響了控制效果。