ç¬¬ä¸€ç« - 機械工程系

3-14 液 位 與 流 量 率 感 測 器 與 控 制 實 驗 系 統
3.3 控 制 器 設 定 調 整
使 用 標 準 的 PID 控 制 器 於 程 序 控 制 中 , 隨 即 發 生 如 何 使 程 序 變 數 達 成 準 確 控
制 之 K P 、 K I 、 K D 等 參 數 調 整 問 題 。 為 了 克 服 此 問 題 , 通 常 先 調 整 K P , 然 後 再 調 整
K I , 最 後 調 整 K D 。
標 準 的 調 整 程 序 依 據 下 述 要 求 分 成 兩 組 。
1. 全 部 回 授 控 制 系 統 穩 定 度 極 限 值 之 行 為 。
2. 程 序 對 步 階 輸 入 之 時 間 響 應 。
第 一 組 假 設 控 制 器 之 參 數 調 整 將 影 響 控 制 系 統 之 穩 定 度 。 當 穩 定 度 有 限 制
時 , 很 明 顯 的 控 制 變 數 振 盪 量 必 不 可 損 害 整 個 程 序 控 制 。 最 適 當 的 調 整 步 驟 是 紫
雅 格 - 尼 可 士 法 (Ziegler-Nichols method)。
如 下 述 操 作 步 驟 :
1. 不 執 行 積 分 控 制 。
2. 不 執 行 微 分 控 制 。
3. 慢 慢 的 增 加 K P , 直 到 迴 閉 路 系 統 達 到 允 許 的 穩 定 度 極 限 值 , 此 增 益 為
K pc 。
4. 量 測 使 系 統 於 穩 定 極 限 值 時 , 引 起 持 續 振 盪 之 週 期 Tc。
當 獲 得 K P 與 To 等 參 數 時 , 紫 雅 格 - 尼 可 士 建 議 在 不 同 控 制 模 式 下 設 定 各 參
數 值 , 如 下 表 所 示 。
控 制 器 K P K P /K I K D /K P
P 0.50×K pc
PI 0.45×K pc 0.85×Tc
PID 0.60×K pc 0.50×Tc 0.12×Tc
另 τ= 1/KI
t = KD