程序温控仪中PID参数自整定算法--《自动化仪表》2000年01期
程序温控仪中PID参数自整定算法
【摘要】：提出了一种适合于程序温控仪使用的ＰＩＤ参数自整定算法，介绍了该算法原理和软件设计，并将此算法应用于实际的控制系统中，取得了良好的控制效果。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TP273【正文快照】：
０引言 ＰＩＤ控制是过程控制领域中应用最普遍的控制规律。在一个实际的Ｐｌｌ）控制系统中，ＰＩＤ控制的实现是通过改变调节器参数来完成的。对如图１所示的加热炉控制系统，程序温控仪就相当于一种ＰＩＤ调节器。程序温控仪参数设置的合理，温度控制就能达到既快又稳的效
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京公网安备75号怎样设定温控仪的PID值？_百度知道
怎样设定温控仪的PID值？
这得看你用于什么场合，控制精度要求。一般加温控制，如果控制误差要求为5%，测比例设为10%，积分时间需要测量被控体在5%的温度变化内所需的时间（从-5%升到5%的时间）与工艺的对误差允许的时间，一般取变化时间的1/3左右。微分主要是为了避免过冲，如果对过冲要求比较在意，则取变化时间，如要求稳定时间较短，可取1/2变化时间。现在的智能数字温控仪一般都有自整定（AT）功能。在初次使用时按一下AT键，PID参数将在三次调整周期内自动设定完成
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就使用仪表自带自整定功能，具体怎么调那就看，按上下键修改，你要是对PID不太熟悉，你的温控状况了，比较简单进入参数设置页面，然后找到PID参数
首先可以使用仪表的自整定功能,一般都能使系统稳定,如果问题,可联系我,本人专业做智能数显仪表,做开发工作多年,可技术转让.可联系我
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1. PID调试步骤
&没有一种控制算法比PID调节规律更有效、更方便的了。现在一些时髦点的调节器基本源自PID。甚至可以这样说：PID调节器是其它控制调节算法的妈。
&为什么PID应用如此广泛、又长久不衰？
& &因为PID解决了自动控制理论所要解决的最基本问题，既系统的稳定性、快速性和准确性。调节PID的参数，可实现在系统稳定的前提下，兼顾系统的带载能力和抗扰能力，同时，在PID调节器中引入积分项，系统增加了一个零积点，使之成为一阶或一阶以上的系统，这样系统阶跃响应的稳态误差就为零。
&由于自动控制系统被控对象的千差万别，PID的参数也必须随之变化，以满足系统的性能要求。这就给使用者带来相当的麻烦，特别是对初学者。下面简单介绍一下调试PID参数的一般步骤：
&1．负反馈
&自动控制理论也被称为负反馈控制理论。首先检查系统接线，确定系统的反馈为负反馈。例如电机调速系统，输入信号为正，要求电机正转时，反馈信号也为正（PID算法时，误差=输入-反馈），同时电机转速越高，反馈信号越大。其余系统同此方法。
&2．PID调试一般原则
&a.在输出不振荡时，增大比例增益P。
&b.在输出不振荡时，减小积分时间常数Ti。
&c.在输出不振荡时，增大微分时间常数Td。
&3．一般步骤
&a.确定比例增益P
&确定比例增益P 时，首先去掉PID的积分项和微分项，一般是令Ti=0、Td=0（具体见PID的参数设定说明），使PID为纯比例调节。输入设定为系统允许的最大值的60%~70%，由0逐渐加大比例增益P，直至系统出现振荡；再反过来，从此时的比例增益P逐渐减小，直至系统振荡消失，记录此时的比例增益P，设定PID的比例增益P为当前值的60%~70%。比例增益P调试完成。
&b.确定积分时间常数Ti
&比例增益P确定后，设定一个较大的积分时间常数Ti的初值，然后逐渐减小Ti，直至系统出现振荡，之后在反过来，逐渐加大Ti，直至系统振荡消失。记录此时的Ti，设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150%~180%。积分时间常数Ti调试完成。
&c.确定积分时间常数Td
&积分时间常数Td一般不用设定，为0即可。若要设定，与确定 P和Ti的方法相同，取不振荡时的30%。
&d.系统空载、带载联调，再对PID参数进行微调，直至满足要求。 2.PID控制简介 目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。同时，控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。控制器的输出经过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器，变送器，通过输入接口送到控制器。不同的控制系统，其传感器、变送器、执行机构是不一样的。比如压力控制系统要采用压力传感器。电加热控制系统的传感器是温度传感器。目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器（仪表）已经很多，产品已在工程实际中得到了广泛的应用，有各种各样的PID控制器产品，各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器(intelligent regulator)，其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。有利用PID控制实现的压力、温度、流量、液位控制器，能实现PID控制功能的可编程控制器(PLC)，还有可实现PID控制的PC系统等等。 可编程控制器(PLC) 是利用其闭环控制模块来实现PID控制，而可编程控制器(PLC)可以直接与ControlNet相连，如Rockwell的PLC-5等。还有可以实现PID控制功能的控制器，如Rockwell 的Logix产品系列，它可以直接与ControlNet相连，利用网络来实现其远程控制功能。
&1、开环控制系统
&开环控制系统(open-loop control system)是指被控对象的输出(被控制量)对控制器(controller)的输出没有影响。在这种控制系统中，不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。
&2、闭环控制系统
&闭环控制系统(closed-loop control system)的特点是系统被控对象的输出(被控制量)会反送回来影响控制器的输出，形成一个或多个闭环。闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系统给定值信号相反，则称为负反馈( Negative Feedback)，若极性相同，则称为正反馈，一般闭环控制系统均采用负反馈，又称负反馈控制系统。闭环控制系统的例子很多。比如人就是一个具有负反馈的闭环控制系统，眼睛便是传感器，充当反馈，人体系统能通过不断的修正最后作出各种正确的动作。如果没有眼睛，就没有了反馈回路，也就成了一个开环控制系统。另例，当一台真正的全自动洗衣机具有能连续检查衣物是否洗净，并在洗净之后能自动切断电源，它就是一个闭环控制系统。
&3、阶跃响应
&阶跃响应是指将一个阶跃输入（step function）加到系统上时，系统的输出。稳态误差是指系统的响应进入稳态后，系统的期望输出与实际输出之差。控制系统的性能可以用稳、准、快三个字来描述。稳是指系统的稳定性(stability)，一个系统要能正常工作，首先必须是稳定的，从阶跃响应上看应该是收敛的；准是指控制系统的准确性、控制精度，通常用稳态误差来(Steady-state error)描述，它表示系统输出稳态值与期望值之差；快是指控制系统响应的快速性，通常用上升时间来定量描述。
&4、PID控制的原理和特点
&在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
&比例（P）控制
&比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。
&积分（I）控制
&在积分控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。
&微分（D）控制
&在微分控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。
&5、PID控制器的参数整定
&PID控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多，概括起来有两大类：一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用，还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法，它主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，且方法简单、易于掌握，在工程实际中被广泛采用。PID控制器参数的工程整定方法，主要有临界比例法、反应曲线法和衰减法。三种方法各有其特点，其共同点都是通过试验，然后按照工程经验公式对控制器参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。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)仅加入比例控制环节，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；(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。 3.PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中PID参数经验数据以下可参照： 温度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s 压力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。 4. PID常用口诀： 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 曲线漂浮绕大湾，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4比1 一看二调多分析，调节质量不会低级别: 略有小成
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新换的岛电牌温控仪，开始用自整定功能找PID最佳点，但效果不佳，温度不是太稳，请问如何调整PID参数。
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慢慢調試&&做紀錄&&憑感覺
miaozhenlian
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上网搜一下PID调整的数据，看看用在什么行业P、I、D调到什么最好。还有正反方向。
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看你是什么方式加热，用不用配合冷却，如果光有加热没有配合冷却的话，那就先将I,D调到0，然后光调整P值，I,D值之间成4倍的比例关系去调整，I 低&&D高.如果有配合冷却的话，那就好调整，如果没有配有冷却，只是靠大气的温度的话，比较难，因为温控表自整定的话，是先加热然后降温的这样一个过程，通过这个过程去计算PID的积分微积分，从而使温控表更加精准.说的比较乱，希望能帮到你点。
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不会吧，我用其控制炉窑温度相当准确了
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如果自整定都不行的话，则要考虑一下您的对流风扇是否有问题。再都加热管是否有换大或损坏。这些都会有影响！！
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一般情况下温控表中的自整定功能是好用的，关键看你的保温效果怎么样，保温不好，自整定效果是不会好的。岛电温控仪 MR13 SHIMADEN温控表_性能介绍
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●&日本SHIMADEN多回路控制技术，四排高亮度LED数码管用于三回路测量值独立显示和回路号以及设定值显示。十一个发光二极管显示输出、跟踪、遥控、执行、自整定、事件等状态。●&输入：面板按键可自由选择十二种热电偶；两种铂电阻Pt100/JPt100；六种毫伏；六种电压；两种电流等输入类型。直流输入量程范围可设。采样周期0.5,计量精度为0.3级(千分之三)。●&独立三回路定值调节和共用一组程序的三温区调节。每回路定值一组或程序三组PID、三组输出限幅和三组抗超调系数。输出限幅，用于限制阀门最大/最小开度、避开阀门非线性段。还可分别设定适合低/中/高温区的三组不同PID参数、抗超调系数、加热功率。匹配特殊负载例如：硅碳棒、钼棒、硅钼棒、白金加热器等的温度/电阻特性，保护和延长加热器使用寿命。●&调节算法：专家PID，可选择的抗超调SF系数，有效地克服到达目标设定值时的超调、欠调。●&三种跟踪方式的多温区组合调节：回路2和回路3能跟踪回路1的设定值，并可设定跟踪偏移量，用于井式炉多点等温或差温调节，注塑机械的群控；或跟踪回路1的测量值，完成主辅，加热/制冷三输出控制；外部遥控跟踪功能，令设计者成倍增加所控温区的数量。●&可设定节能的伺服起动：程序从当前炉温测量值直接执行,而不是等待起始设定值，浪费能源。●&10秒上电缓输出：有效地减小浪涌电流冲击，保护了晶闸管、利于变压器控制。●&三组独立的事件继电器：包括绝对、偏差、超量程报警以及程序执行、结束、跳步的时标输出。●&模拟变送功能：设定值、测量值、调节量的模拟变送，用于记录、多区控制或串级调节。●&RS232/RS485 通讯接口（）：一个通讯口控制三回路仪表并与DCS系统灵活链接。可选用组态软件包，组成小型的DCS控制系统，实现生产过程的智能化网络管理。(十年成功应用经验)●&数字锁：全部参数设定后，设定参数可保存并可设数字锁保护●&配套功率调整器：上海磊强实业有限公司生产的各种规格和各种功率的智能三相/单相功率调整器,可移相,过零触发;多重保护功能,性能稳定,广泛应用于电阻性负载,电感性负载,变压器和电机软起控制等MR13型0.3级 3回路9段可编程调节器选型表前面板IEC防尘防水，端子排IEC标准（IP00），&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&项目&MR13-四排高亮度LED数显，测量精度满量程的&0.3%FS &1字，采样2 次/秒& DIN标准:高96&宽96&深110mm，面板开孔尺寸: 92&92mm电源：100～260VAC 12W &&50/60HZ工作环境温湿度，-10～50℃，&90%RH&&&价格&元&1．输入类型及测量范围&(工业现场测量值抗干扰滤波常数0～100秒可设置)&&1&&&热电偶:12种、14个测量范围(℃) 华氏略:&B:0～1800&&&&&&&& R:0～1700&&&& &&&&S:0～1700&K1:-100.0～400.0& K2:0.0～800.0&&&& K3:0～1200&E:0～700&&&&&&&&& J:0～600&&&&&&&&& T:-199.9～200.0&N:0～1300&&&&&&&& PLII:0～1300&&&&& Wre5-26:0～2300&U:-199.9～200.0 &&L:0～600 &&&&&&&&&华氏略&2&两种标准铂电阻: 可设8个测量范围(℃) 华氏略&&-200～600 &-100.0～100.0 &-100.0～300.0&& -50.0～50.0&&&0.0～50.0&&& 0.0～100.0&&&& 0.0～200.0&&&& 0.0～500.0Pt100=(新)JIS-89/DIN/IEC/ZBY(138.5&O)/ JPt100(BA2 139.1&O)&3&直流毫伏电压: -10～10,0～10,0～20,0～50,10～50,0～100 毫伏.&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&输入阻抗:&500K&O&&&&&& 可编数显量程：-小数点任意4&电流: 0～20mA,4～20mA, 可编数显量程：-小数点任意6&电压: -1～1V,0～1V,0～2V,0～5V,1～5V,0～10V输入阻抗:&500K&O&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&可编数显量程：-小数点任意&&2．调节输出&&&类型（带功率限制）Y1-继电器接点,比例周期0.5～120.0秒,接点:240V AC 2.5A阻性&I1-电流4～20mA，0～10mA DC, 负载阻抗 & 600&OP1-固态继电器驱动,时间比例周期0.5～120.0秒，15&3V DC& 20mAV1-电压0～10V DC, 负载电流& 2mA&3．可编程功能（选件）N无0P一条曲线，9段（步）&&4．事件输出（选件）（上下限报警或时标用）&0无0&1EV 1～EV3 3组事件输出,接点容量:240VAC/1A阻性&&5．模拟遥控和外部开关输入& (选件:仅能选一种）00无& 0040～10V& 输入阻抗:& 500K&O&054～20mA 接收阻抗:250&O061～5V& &输入阻抗:& 500K&O07DI无电压接点或OC门输入（5V/0.4mA DC）&&6．隔离模拟变送和数字通讯(选件:仅能选一种)&00无& 0030～10mV DC 输入阻抗:10&O&&044～20mA DC 负载阻抗:& 300&O060～10V &DC 负载电流:& 1mA15RS-485&17RS-232C定货例:MR13-1Y1-P10015为热电偶输入，继电器输出，选件为可编程、3组事件、485通讯★代理的重要建议：为避免热偶高温漏电容易造成回路输入损坏，建议外加隔离保护.&
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