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试凑法优化方法及步骤

时间:2023-07-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:如果系统没有静差或静差小到允许的范围之内,并且响应曲线已属满意,那么只需要用比例调节器即可,且最优比例系数可由此确定。当仅调节比例调节器参数,系统的静差还达不到设计要求时,则需要加入积分环节。在整定时,先置微分常数TD为零,在第二步整定的基础上增大TD,同时相应地改变KP与TI,逐步凑试,以获得满意的调节效果和参数。

试凑法优化方法及步骤

凑试法是通过模拟运行观察系统的响应(例如阶跃响应)曲线,然后根据各调节参数对系统响应的大致影响,反复凑试参数,直至达到满意的响应,从而确定PID的调节参数。增大比例系数KP一般将加快系统的响应,这有利于减小静差。但过大的比例系数会使系统有较大的超调,并产生振荡,使稳定性变坏。增大微分时间TD有利于加快系统响应,使超调量减小,稳定性增加,但对于干扰信号的抑制能力将减弱。在凑试时,可参考以上两种参数整定过程,对参数进行先比例,后积分,再微分的整定步骤,其具体步骤如下:

首先整定比例部分。将比例系数由小调大,并观察相应的系统响应,直至得到反应快、超调小的响应曲线。如果系统没有静差或静差小到允许的范围之内,并且响应曲线已属满意,那么只需要用比例调节器即可,且最优比例系数可由此确定。

当仅调节比例调节器参数,系统的静差还达不到设计要求时,则需要加入积分环节。整定时,首先将积分常数TI设置为一个较大值,经第一步整定得到的比例系数会略为缩小(如减小20%),然后减小积分常数,使系统在保持良好动态性能的情况下,静差得到消除。在此过程中,可根据响应曲线的好坏反复修改比例系数和积分常数,直至得到满意的效果和相应的参数。(www.xing528.com)

若使用比例积分器能消除静差,但动态过程经反复调整后仍达不到要求,则可加入微分环节。在整定时,先置微分常数TD为零,在第二步整定的基础上增大TD,同时相应地改变KPTI,逐步凑试,以获得满意的调节效果和参数。

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