- 柴油發(fā)電機組數字調速系統(tǒng)中PID控制參數整定
- 作者：康明斯發(fā)電機維修公司 | 來源 theconfuseddasher.com | 發(fā)布時間：2016-11-12 | 閱讀次數：[]
數字PID控制參數整定的任務主要是確定數字PID的參數KP、T1、TD和T。
對于簡單控制系統(tǒng)，可采用理論計算方法確定這些參數。但由于柴油機調速系統(tǒng)的工況較為復雜，其數學模型并非十分精確，在此，采用工程整定常用的擴充臨界比例帶法，結合經驗法再對參數進行調整，得到最終的PID參數。
?。?/font>1）采樣周期T的選擇
在數字控制系統(tǒng)中，采樣周期T是一個比較重要的因素，采樣周期的選取，應與PID參數的整定綜合考慮。
首先，采樣周期T的選取應滿足以下要求：遠小于對象擾動周期；比對象時間常數小得多；盡量縮短采樣周期，以改善調節(jié)品質。
該系統(tǒng)中，PID調節(jié)控制過程是在定時中斷狀態(tài)下完成的，因此，采樣周期T的大小必須保證中斷服務程序的正常運行。在不影響中斷程序運行的情況下，可取采樣周期T＝0．1τ（τ為柴油機的純滯后時間）。當中斷程序運行時間Tz大于0．1τ時，則取T＝Tz，采樣周期可按下式確定：
（2）臨界振蕩周期Ts的確定
初始確定數字PID參數時，在用上述方法確定采樣周期T的條件下，從調速系統(tǒng)的PID調節(jié)回路中，去掉數字控制器的微分控制作用和積分控制作用，只采用比例調節(jié)環(huán)節(jié)來確定系統(tǒng)的振蕩周期Ts和臨界比例系數Ks。由單片機系統(tǒng)自動控制比例系數KP，并逐漸增大Kp，直到系統(tǒng)出現持續(xù)的等幅振蕩，然后由單片機系統(tǒng)自動記錄并顯示調速系統(tǒng)發(fā)生等幅振蕩時的臨界比例度δ和相應的臨界振蕩周期Ts。
式中Ks——等幅振蕩時的臨界比例系數（3）控制度的選擇
控制度就是以模擬調節(jié)器為基礎，定量衡量數字控制系統(tǒng)與模擬調節(jié)器對同一對象的控制效果。控制效果就是采用某一積分準則，根據系統(tǒng)在規(guī)定的輸入下的輸出響應，使用該準則取最小值時的最
式中，下標DDC和ANA分別表示直接數字控制和模擬調節(jié)器控制。
如前所述，采樣周期T的長短會影響系統(tǒng)的控制品質，同樣是最佳整定，數字控制系統(tǒng)的品質要低于模擬系統(tǒng)的控制品質。即控制度總是大于1的，且控制度越大，相應的數字控制系統(tǒng)品質越差。
為獲得與模擬控制器相當的品質，控制度選為1．05。不同控制度時，擴充臨界比例帶法PID參數計算公式見表1。
?。?/font>4）KP、K1、KD、T的求取
根據實驗所得Ks和Ts及選定的控制度，按表1計算出數字PID參數Kp、T1、TD和T。
（5）控制效果的調節(jié)
按求得的參數值在調速控制系統(tǒng)中運行，并觀察控制效果。如控制效果達不到控制要求，可基于以下原則，根據經驗法對參數做適當調整。
①增大比例系數Kp，將加快系統(tǒng)的響應速度，但過大會使系統(tǒng)產生較大超調，甚至產生振蕩。
②增大積分時間T1，有利于減小超調，減少振蕩，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，但會增加系統(tǒng)過渡過程時間。
③增大微分時間常數TD有利于加快系統(tǒng)的響應，使超調減小，穩(wěn)定性增加，但系統(tǒng)對擾動的抑制能力減弱，對擾動有較敏感的響應。
基于上述原則，調整PID參數時，應先比例、后積分、再微分進行調整。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
以上信息來源于康明斯動力設備（深圳）有限公司官網發(fā)布，未經康明斯授權，請勿轉載站內文章！
若我們的網站文章在原創(chuàng)和轉載中涉及到侵犯知識產權，請與我們聯系，我們將24小時內撤銷該文章！
對于康明斯的用戶和代理經銷商單位，請向當地售后服務站索取相關資料！
如果需要了解更多康明斯產品資訊和柴油發(fā)電機維修技術知識，請訪問官方網站：http://theconfuseddasher.com-
上一張：柴油發(fā)電機組行業(yè)回顧
下一張：發(fā)電機按磁場繞組塔鐵形式的分類
