本帖最后由 王俊康12128 于 2020-3-29 13:50 编辑
1.临界比例法
在闭环的控制系统中，激励为阶跃信号，将调节器置于纯比例作用下，从小到大逐渐改变调节器比例度的大小，直到出现等幅振荡的过渡过程。此时的比例度称为临界比例度xr(x=1/Kp)，相邻两个波峰间的距离称为临界振荡周期Tr，比例放大系数为Kpr。
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)切除PID控制器中的积分与微分作用，取较小的比例增益值Kp，并投入闭环运行将Kp由小变大，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Tr；
(3)在一定的控制度下通过下表经验公式计算得到PID控制器的参数。
| 控制器 | Kp | Ti | Td | | P | 0.5Kpr | — | — | | PI | 0.45Kpr | 0.83Tr | — | | PID | 0.6Kpr | 0.5Tr | 0.12Tr |
2.衰减曲线法
衰减曲线法整定调节器参数通常会按照“4:1”和“10:1”两种衰减方式进行，两种方法操作步骤相同，但分别适用于不同工况的调节器参数整定。
纯比例度作用下的自动调节系统，在比例度逐渐减小时，出现4:1衰减振荡过程，此时比例度为4:1衰减比例度xs，两个相邻同向波峰之间的距离为4:1衰减操作周期Ts，如下图所示。
“4:1”衰减曲线法整定PID参数具体操作如下： (1)在闭合的控制系统中,将PID调节器变为纯比例作用,比例度放在较大的数值上； (2)系统达到稳定后，通过外界干扰或使PID调节器设定值作一阶跃变化，观察记录曲线的衰减比； (3)从大到小改变比例度，直至出现4:1衰减比为止，记下此时的比例度xs (叫4:1衰减比例度)并从曲线上得出衰减周期Ts (在4:1曲线中为峰-峰时间)。对有些控制对象，控制过程进行较快，难以从记录曲线上找出衰减比。这时只要被控量波动2次就能达到稳定状态,可近似认为是4:1的衰减过程，其波动1次时间为Ts； (4)得到了衰减比例度xs和衰减周期Ts后,就可根据表中的经验公式求出PID调节器的PID参数； | 调节规律 | x | Ti | Td | | P | xs | — | — | | PI | 0.2xs | 0.5Ts | — | | PID | 0.8xs | 0.3Ts | 0.1Ts |
(5)将比例度放在比计算值略大的数值上，逐步引入积分和微分作用； (6)将比例度降至计算值上，观察运行，适当调整。 10:1衰减曲线法整定调节参数步骤和4:1衰减曲线法完全一致，仅采用的整定参数和经验公式不同。
| 调节规律 | x | Ti | Td | | P | xss | — | — | | PI | 1.2xss | 2Ts | — | | PID | 0.8xss | 1.2Ts | 0.4Ts
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以上是两种常用的经验整定法，来自网络和和自己的理解，在调节PID的时候，最先确定比例P参数（也就是Gain），其他参数可以在跑程序的过程中慢慢调节，实际上就是看曲线的走向慢慢调节，直到一个比较适合的参数，参数整定快不得，需要不停地跑程序去摸清规律，希望对你有所帮助。
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