在投用變頻器PID控制功能時,對變頻器PID參數(shù)整定可按以下方法進行。
1、先用純比例作用進行投運
即把積分I和微分D關閉了。先把比例增益設定為較小值,并觀察變頻器的輸出頻率變化及測量參數(shù)的變化情況,對比例增益進行調整時,可逐漸加大比例增益值,當系統(tǒng)波動大發(fā)生等幅振蕩時,記錄此時的比例增益值,設定比例增益為記錄值的0.6-0.8。在此基礎上對比例增益進行微調,經幾次調整以使系統(tǒng)穩(wěn)定在允許范圍內。調試的關鍵是怎樣來判斷等幅振蕩,比例作用很強時,振蕩是正弦波形,且振蕩周期是有規(guī)律的,這是判斷的依據(jù)。
2、在比例作用的基礎上加入積分作用
積分作用和比例作用是相互關聯(lián)的,當比例作用增強時,積分作用也會隨著增強,比例作用減弱時,積分作用也會隨之減弱,積分作用配合比例作用,目的是消除余差。
加入積分作用前,把積分時間設定為最大值或較大值,把調好的比例增益值再調大1倍,然后將積分時間從大到小進行改變,以得到較滿意的控制曲線,在此積分時間下再改變比例增益,看控制效果是否變好,如果變好再按同方向改變比例增益,反之,則減小比例增益并改變積分時間,再觀察系統(tǒng)控制曲線,反復調試幾次就可得到滿意的積分時間和比例增益了。如果系統(tǒng)穩(wěn)定性不夠理想,可試將比例增益和積分時間適當加大一點。
3、按需要決定是否使用微分作用
壓力、流量控制系統(tǒng)可以不用微分作用,所以微分時間(微分增益)一般不用設定,為0即可。但溫度控制由于溫度參數(shù)的滯后性,就要使用微分作用來提高控制質量了。如有需要進行設定即可,投用時可先將微分時間設定為較小值,然后逐漸加大,同時觀察系統(tǒng)控制曲線的變化,如果曲線響應較慢可適當加大微分時間,如果曲線不穩(wěn)定則可能是微分時間大了,可適當減少之,加大比例增益也可加快曲線的響應速度,可與微分作用配合調試。
4、關于系統(tǒng)的振蕩問題
在變頻器PID參數(shù)整定中,怎樣來判斷系統(tǒng)是否存在振蕩現(xiàn)象,這要通過觀察,但要注意的是,有無振蕩現(xiàn)象不能以變頻器的輸出頻率來判斷,而是要看被控參數(shù)的變化,如對于恒壓供水控制系統(tǒng),是觀察供水總管的水壓波動來判斷是否有振蕩現(xiàn)象。而變頻器的輸出頻率隨著工況的變化而波動是正常的,不能把兩者的波動狀況搞混淆了,而導致整定參數(shù)越調越亂。
變頻器PID參數(shù)整定
5、PID參數(shù)整定小技巧
①測量(反饋)信號反應過程過慢,如測量(反饋)信號增大或減小后,不能及時回復到給定值,可先減小濾波時間,如果變頻器有采樣周期設定的,可試改變采樣時間。必要時應增大比例增益或減小積分時間。
②測量(反饋)值與給定(目標)值不能相等時,可試減少積分時間,減少積分時間后如有振蕩或不穩(wěn)定現(xiàn)象,說明積分時間減得太多,可再適當增大積分時間。
③系統(tǒng)反應靈敏,但是波動大且不穩(wěn)定時,可試把比例增益減小。對于溫度控制系統(tǒng)則可能是微分增益太大了,可試減少之。
6、關于變頻器內置PID的自整定功能
有的變頻器內置PID具有自整定功能。如西門子的MM440變頻器就有PID 參數(shù)自整定功能,其是按Ziegler Nichols標準,根據(jù)系統(tǒng)的開環(huán)特性來確定控制器比例增益系數(shù)和積分時聞。MM440對PID參數(shù)進行自整定時,是以階躍響應的超調和響應時間為依據(jù)的,通過選擇不同的命令源來設定不同積分、微分系數(shù)和比例增益的大小。要使用自整定功能,則要通過設定來選擇。還要對自整定延遲時間、自整定的偏差等有關參數(shù)進行設定,通過相應的設定可使系統(tǒng)具有不同的超調和阻尼以改善控制質量。
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