智能汽车设计实践中的PID最佳整定参数设定

PID的最佳整定参数一般包括kp,TI,TD三个常用的控制参数,准确有效地选定PID的最佳整定参数是决定PID控制器是否有效的关键部分,如何在实际生产中找到这些合适的参数呢?现行的方法有很多种,如动态特性参数法、稳定边界法、阻尼振荡法、现场经验整定法、极限环自整定法等。现场经验整定法是人们在长期工程实践中,从各种控制规律对系统控制质量影响的定性分析总结出来的一种行之有效并得到广泛应用的工程整定方法。在现场整定过程中,要保持PID参数按先比例、后积分、最后微分的顺序进行,在观察现场过程值反馈值曲线的同时,慢慢改变PID参数,进行反复凑试,直到控制质量符合要求为止。

在具体整定中,通常先关闭积分项和微分项,将TI设置为无穷大,TD设置为零,使其成为纯比例调节。初期比例度按经验数据设定,根据反馈值曲线,再慢慢整定比例,控制比例度,使系统达到4∶1衰减振荡的反馈曲线。然后,再加积分作用。在加积分作用之前,应将比例度加大为原来的1.2倍左右。将积分时间TI由大到小地调整,直到系统再次得到4∶1衰减振荡的反馈值曲线为止。若需引入微分作用,微分时间按TD=(1/3～1/4)TI计算,这时可将比例度调到原来的数值或更小一些,再将微分时间由小到大调整,直到反馈值曲线达到满意为止。有一点需要注意:在凑试过程中,若要改变TI、TD,则应保持比值不能变。(www.xing528.com)

在找到最佳整定参数之前,要对反馈值曲线进行走势分析,判断扰动存在的变化大小,再进行凑试。如果经过多次仍找不到最佳整定参数或参数无法达到理想状态,而生产工艺又必须要较为准确,就得考虑单回路PID控制的有效性,或选用更复杂的PID控制。