阶跃响应法

　　在下图中，MV呈阶跃变化时，记录了测量值的变 化趋势。根据响应数据测量过程增益Kp、时滞时间L、时间常数T，从而计算和设定PID各种参数的最佳值，这种方法为阶跃响应法。

　　该方法中，Ziegler Nichols的方式最为有名，其他还有 Chien Hrones Reswick方式。

　　Ziegler Nichols的最佳PID参数表

　　PID参数的计算示例

　　测量阶跃响应，从记录数据中得到如下过程增益Kp、时滞时间L、时间常数T。

　　Kp=ΔPV/ΔMV=20%/10%=2

　　L=1(min)

　　T=5(min)

　　按照上表Ziegler Nichols的最佳PID参数，进行PID控制时

　　比例带PB(%)=83 x 2 x 1/5=33(%)

　　积分时间(min)=2 x 1=2(min)

　　微分时间(min)=0.5 x 1=0.5(min)

　　将各值设定在调节器中即可。

　　但是，这仅仅是过程的一部分特性，实际运行调节器时，还需要确认控制状态，进行修正。

　　阶跃响应

　　临界比例带法

　　在实际过程中，利用前述的阶跃响应法无法得到系统的阶跃响应值时，按照以下的步骤整定PID值。

　　● 先将比例带设定为最大，积分时间设定为最大、微分时间设定为最小。

　　● 将比例带从最大逐渐调小，直到测量值开始振荡为止。

　　● 将积分时间从最大逐渐调小，直到测量值开始振荡为止。

　　● 将微分时间从最小逐渐调大，直到测量值开始振荡为止。

　　● 再次微调比例带，直到测量值开始振荡为止。

　　通过以上操作，基本可以获得最佳值。

　　但是，在不允许超调的过程中，可将比例带稍微设定得大一些，利用自动模式进行设定变更，对运行情况进行确认，必要时适当增减比例带，以取得无超调的最佳值。另外，L/T≤0.2的条件下，几乎都可以实现稳定的控制。