PID调参的实用方法和经验有哪些?(pid调节参数整定方法及设置技巧)
关于PID调参,这个话题,真的不知道怎么来说,但是感觉又想讲点什么,还是那句老话,所有内容,均是个人观点,个人看法,仅供参考!
可以说,调参是PID算法最难的环节,尤其是对产品而言,如果生产工艺十分粗糙,可能同一套PID参数,并不适合生产出来的产品,导致每台产品或多或少,都有问题,现象不一致!
网络上,随便检索PID调参,各种资料,各种内容,满天飞。
调参口诀
在网络上检索的话,很容易就能够搜索到PID调参口诀,也是最常见的一组口诀,或许是业内公认的口诀,
参数整定找最佳, 从小到大顺序查。
先是比例后积分, 最后再把微分加。
曲线振荡很频繁, 比例度盘要放大。
曲线漂浮绕大弯, 比例度盘往小扳。
曲线偏离回复慢, 积分时间往下降。
曲线波动周期长, 积分时间再加长。
曲线振荡频率快, 先把微分降下来。
动差大来波动慢, 微分时间应加长。
理想曲线两个波, 前高后低四比一。
一看二调多分析, 调节质量不会低。
如何理解每句话的含义,这里不过多介绍,可以自行百度或者按照字面意思理解。可以参考以下链接,有更为详细的介绍,
https://www.elecfans.com/kongzhijishu/gongkongji/424016_a.html
该链接中对口诀的由来做了介绍,
这是一首用经验法进行PID参数工程整定的口诀,该口诀流传至今已有几十年了,其最早出现在1973年11月出版的《化工自动化》一书中。待验证,能找到这本书的可以验证下。
理论方法
这个其实也有理论方法来解决PID调参的问题,比如Ziegler-Nichols方法、Cohen-Coon Method等;具体的方法描述,方法原理介绍,这里不介绍,可以自行百度或者Google了解下。
提供一个网站链接,重点介绍了一些PID调参的方法、原理以及实现,各自的优缺点。
网站链接:
https://eng.libretexts.org/Bookshelves/Industrial_and_Systems_Engineering/Chemical_Process_Dynamics_and_Controls_(Woolf)/09%3A_Proportional-Integral-Derivative_(PID)_Control/9.03%3A_PID_Tuning_via_Classical_Methods
比如前面提到的Ziegler-Nichols方法,
还有提到的Cohen-Coon Method,
关键是,还从好几个维度来讲了PID参数调节,比如上述提到的通过传统的方法,还有基于频域伯德图,以及优化的方法来调参。
比如优化方法,
这个网站还提供了一个Excel's Solver Tool来处理优化问题,并得到PID的参数,
感兴趣的可以多看看这个网站,有很多意料之外的资料和收获。看下这个网站的目录内容,心动吗?
实际中如何做?
对我而言,最好的方法就是凑,英文叫Trial and Error。不停的凑,不停的观察现象,不停的试错,总有一套参数满足你。
当然也不是瞎弄,乱凑,还是用点方法的,
首先还是要仿真,这个确实是需要做的。基于MATLAB,做仿真,调节PID参数,观察曲线,虽然是理想状况,但是多少能帮助我们确定一个大致范围。还能够计算下相关的技术指标。
MATLAB还有很多工具箱使用,仿真做起来还是十分方便的。
其次,就是获取大致范围后,现场再精调。这个可能没有多少诀窍,还是根据PID各个参数对系统的影响,来逐渐调大或减小参数。只不过在前述的范围内再调整,可以减少不少工作量。
最后,肯定就是技术指标验证,整个产品的技术指标来验证最后是否满足。通过测试,来评价参数的准确性。
实际工作中,大抵就是如此思路,更多的时间,都是花在现场精调,调的多了,慢慢就有感觉,只可意会不可言传!