流量控制回路PID参数整定
2026年03月02日 09:07:36
来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台
阅读量：1
在工业生产过程中，被控对象除了有惯性滞后外，往往不同程度地存在纯滞后。当纯滞后时间τ与被控对象时间常数T之比τ/T≥1时，被控对象被称为大纯滞后对象或纯滞后主导对象。纯滞后和时间常数的比值大才是大纯滞后对象，纯滞后时间大不一定是大纯滞后对象。
流量是过程控制中数量占比的重要工艺参数。使用调节阀控制流量时，被控对象的时间常数往往都比较小，此时如果整个过程中存在纯滞后导致τ/T≥1,那么这个流量被控对象就是一个大纯滞后对象。
和流量类似的控制回路进行参数整定时，首先整定比例增益以保证基本的稳定性，然后加必要的积分时间以消除余差，在大部分情况下这种方法很有效。使用Lambda整定方法对大纯滞后被控对象的参数进行整定，我们有一个普遍的流量控制回路PID推荐参数。
图1是一个典型的流量控制回路开环阶跃响应曲线。从响应曲线可以看出，由于流量被控对象的时间常数非常小，这个流量就是一个大纯滞后对象。
图1 流量开环阶跃响应曲线
有些集散控制系统默认的PID参数为1/20/0[比例增益/积分时间(s)/微分时间(s)]。很多流量控制回路都能直接使用该参数进行控制，但是对于上面的流量被控对象，控制回路采用默认参数时，其设定值阶跃响应如图2所示。同相位振荡非常明显，响应曲线说明比例作用太强了，这和被控对象的纯滞后时间有关。纯滞后时间与时间常数的比越大比例增益应该越小，否则容易导致同相位振荡。
图2 流量被控对象使用默认参数(1/20/0)的控制性能
这说明在这种情况下，即使对流量控制回路采用默认参数也不能取得令人满意的控制性能，还是要根据被控对象的特性合理选择参数。为了控制这类快速对象，推荐的PID参数为0.25/20/0。针对过程控制中常见的流量控制回路，使用这一参数的控制器的鲁棒性会得到改善，同时控制性能也能令人满意。
流量控制回路使用弱比例、强积分的PID参数，适用范围更宽、控制器鲁棒性更好，是一种综合考虑了可能存在的大纯滞后特性的合理选择。针对这个流量控制回路使用推荐的PID参数，其控制性能如图3所示。
图3 流量被控对象推荐默认参数(0.3/12/0)的控制性能
使用推荐的PID参数的流量控制回路更鲁棒，能适应更大的纯滞后时间对流量控制回路的影响。如果对流量控制的响应速度要求不高，推荐PID参数适用范围更广。如果对流量控制回路的性能有更高要求，例如流量控制回路作为串级控制的副控制回路，则要进行开环阶跃测试并用Lambda方法进行整定。
的PID参数要综合考虑控制回路的特性和控制要求，基于Lambda整定方法给出。
版权与免责声明：
1.凡本网注明"来源：全球贸易网"的所有作品，版权均属于全球贸易网，转载请必须注明全球贸易网。违反者本网将追究相关法律责任。
2.企业发布的公司新闻、技术文章、资料下载等内容，如涉及侵权、违规遭投诉的，一律由发布企业自行承担责任，本网有权删除内容并追溯责任。
3.本网转载并注明自其它来源的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品来源，并自负版权等法律责任。
4.如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系。
