变频器PID参数整定方法

2016/8/17 8:06:18 人评论 次浏览 分类:变频器  文章地址:http://yunrun.com.cn/tech/592.html

在投用变频器PID控制功能时,对变频器PID参数整定可按以下方法进行。

1、先用纯比例作用进行投运
即把积分I和微分D关闭了。先把比例增益设定为较小值,并观察变频器的输出频率变化及测量参数的变化情况,对比例增益进行调整时,可逐渐加大比例增益值,当系统波动大发生等幅振荡时,记录此时的比例增益值,设定比例增益为记录值的0.6-0.8。在此基础上对比例增益进行微调,经几次调整以使系统稳定在允许范围内。调试的关键是怎样来判断等幅振荡,比例作用很强时,振荡是正弦波形,且振荡周期是有规律的,这是判断的依据。

2、在比例作用的基础上加入积分作用
积分作用和比例作用是相互关联的,当比例作用增强时,积分作用也会随着增强,比例作用减弱时,积分作用也会随之减弱,积分作用配合比例作用,目的是消除余差。

加入积分作用前,把积分时间设定为最大值或较大值,把调好的比例增益值再调大1倍,然后将积分时间从大到小进行改变,以得到较满意的控制曲线,在此积分时间下再改变比例增益,看控制效果是否变好,如果变好再按同方向改变比例增益,反之,则减小比例增益并改变积分时间,再观察系统控制曲线,反复调试几次就可得到满意的积分时间和比例增益了。如果系统稳定性不够理想,可试将比例增益和积分时间适当加大一点。

3、按需要决定是否使用微分作用
压力、流量控制系统可以不用微分作用,所以微分时间(微分增益)一般不用设定,为0即可。但温度控制由于温度参数的滞后性,就要使用微分作用来提高控制质量了。如有需要进行设定即可,投用时可先将微分时间设定为较小值,然后逐渐加大,同时观察系统控制曲线的变化,如果曲线响应较慢可适当加大微分时间,如果曲线不稳定则可能是微分时间大了,可适当减少之,加大比例增益也可加快曲线的响应速度,可与微分作用配合调试。

4、关于系统的振荡问题
在变频器PID参数整定中,怎样来判断系统是否存在振荡现象,这要通过观察,但要注意的是,有无振荡现象不能以变频器的输出频率来判断,而是要看被控参数的变化,如对于恒压供水控制系统,是观察供水总管的水压波动来判断是否有振荡现象。而变频器的输出频率随着工况的变化而波动是正常的,不能把两者的波动状况搞混淆了,而导致整定参数越调越乱。

变频器PID参数整定
变频器PID参数整定
                                     
5、PID参数整定小技巧
①测量(反馈)信号反应过程过慢,如测量(反馈)信号增大或减小后,不能及时回复到给定值,可先减小滤波时间,如果变频器有采样周期设定的,可试改变采样时间。必要时应增大比例增益或减小积分时间。
②测量(反馈)值与给定(目标)值不能相等时,可试减少积分时间,减少积分时间后如有振荡或不稳定现象,说明积分时间减得太多,可再适当增大积分时间。
③系统反应灵敏,但是波动大且不稳定时,可试把比例增益减小。对于温度控制系统则可能是微分增益太大了,可试减少之。

6、关于变频器内置PID的自整定功能
有的变频器内置PID具有自整定功能。如西门子的MM440变频器就有PID 参数自整定功能,其是按Ziegler Nichols标准,根据系统的开环特性来确定控制器比例增益系数和积分时闻。MM440对PID参数进行自整定时,是以阶跃响应的超调和响应时间为依据的,通过选择不同的命令源来设定不同积分、微分系数和比例增益的大小。要使用自整定功能,则要通过设定来选择。还要对自整定延迟时间、自整定的偏差等有关参数进行设定,通过相应的设定可使系统具有不同的超调和阻尼以改善控制质量。

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