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技術(shù)文章

變頻器PID功能設(shè)置
變頻器PID功能設(shè)置
PID的概念及優(yōu)點(diǎn)
1．PID的概念及優(yōu)點(diǎn).
   PID既比例-積分-微分控制，是對(duì)閉環(huán)控制中的誤差信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)，并對(duì)控制量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以獲得期望的系統(tǒng)響應(yīng)。被控參數(shù)可測(cè)系統(tǒng)量，如轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或磁通。
   PID功能的優(yōu)點(diǎn)：可通過對(duì)一個(gè)或多個(gè)增益值進(jìn)行調(diào)節(jié)以及觀測(cè)系統(tǒng)響應(yīng)變化的方法，以實(shí)驗(yàn)為根據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2．PID功能
   PID是周期性地控制操作。假定控制器的執(zhí)行頻率足夠高，以使系統(tǒng)得到真確控制。誤差信號(hào)是通過將被控參數(shù)的期望設(shè)定值減去該參數(shù)的實(shí)際測(cè)量值來獲得的。誤差的符號(hào)表明控制輸入所需的變化方向。
  ①P項(xiàng)
   由誤差信號(hào)乘以一個(gè)P增益因子形成，使PID控制響應(yīng)為誤差幅值的函數(shù)。當(dāng)誤差信號(hào)增大時(shí)，控制器的P項(xiàng)將變大以提供更大的校正量。
  ②I項(xiàng)
   對(duì)全部誤差信號(hào)進(jìn)行連續(xù)積分。因此，小的靜態(tài)誤差隨時(shí)間累計(jì)為一個(gè)較大的誤差值。累計(jì)誤差信號(hào)乘以一個(gè)I增益因子即成為PID控制器的I輸出項(xiàng)。
  ③D項(xiàng)
   D項(xiàng)輸入是計(jì)算前次誤差值與當(dāng)前誤差值的差來獲得的。該誤差乘以一個(gè)D項(xiàng)增益因子即成為D輸出項(xiàng)。系統(tǒng)誤差變化的越快，控制器的D項(xiàng)將產(chǎn)生更大的控制輸出。
   3.接線
  PID接線根據(jù)反饋信號(hào)的不同有2種方法主要差別：反饋信號(hào)為電流時(shí)用4-5端子，反饋信號(hào)為電壓信號(hào)時(shí)用2-5端子。
以反饋信號(hào)為電壓信號(hào)為例：
⑴先接好變頻器和馬達(dá)的連線
⑵在馬達(dá)的散熱端支好轉(zhuǎn)速器
⑶將變速器與運(yùn)放連接，
⑷將運(yùn)放接到變頻器的2-5端子上
相關(guān)參數(shù)
相關(guān)參數(shù) 名 稱    設(shè)定值   說 明
Pr160 PID功能選擇    0     不選擇PID功能
      1     選擇PID電壓反饋（2-5端子）
      2     選擇PID電流反饋（4-5端子）
Pr161 PID比例增益  0.00~99.9 
Pr162 PID積分增益  0.00~99.9 
Pr163 PID微分增益  0.00~99.9 
下面是本人做的一些測(cè)試，由于能力有限，有不足和不對(duì)之處，請(qǐng)大家批評(píng)指正。
PID測(cè)試：
測(cè)試的接線是在上面的連接的基礎(chǔ)上在2-5端子間接一示波器用以檢測(cè)反饋信號(hào)的波形。測(cè)試過程：當(dāng)馬達(dá)空載穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，給馬達(dá)加負(fù)載至滿載；當(dāng)馬達(dá)滿載運(yùn)行時(shí)，去掉馬達(dá)的負(fù)載，用示波器觀測(cè)這2種情況波形的變化。
所用機(jī)種SS043-0.75kw 運(yùn)行頻率為30Hz
Ⅰ 不起用PID功能時(shí)（Pr160=0），加上負(fù)載后，由示波器的波形看，電壓由2.56V下降至2.13V不回升；去掉負(fù)載后電壓回升到2.56V。
Ⅱ 起用PID功能時(shí)（Pr160=1，Pr161=1，Pr162=1）加上負(fù)載后，電壓由2.56V下降至2.13V，經(jīng)4秒回升至2.56V;去掉負(fù)載后電壓由2.56V上升至2.98V，經(jīng)4秒回降至2.56V。
①當(dāng)Pr161=0.5,Pr162=0.5時(shí)，加上負(fù)載后，電壓由2.56V下降至2.13V，經(jīng)4秒回升至2.45V;去掉負(fù)載后電壓由2.45V上升至2.64V，經(jīng)4秒回降至2.56V。
Pr161 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
回升時(shí)間 4.01 4.34 5.01 5.73 6.45 7.01 7.63 8.38 9.13 9.78
回降時(shí)間 4.02 4.34 5.01 5.75 6.45 7.05 7.58 8.35 9.13 9.76

②把Pr162=1不動(dòng)改變Pr161的值，變化如下表
Pr162 1 2 3 4 5~10
回升時(shí)間 4.01 4.45 5.13 5.97 波形為鋸齒波，變化范圍在0.125V,同時(shí)馬達(dá)的噪音變大
回降時(shí)間 4.02 4.50 5.23 5.95 
Ⅲ小結(jié)
① 當(dāng)Pr161， Pr162偏小時(shí)反饋信號(hào)有偏差，即PID功能不明顯。
② 當(dāng)Pr161偏大時(shí)，馬達(dá)速度的變化的響應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)。
③ 當(dāng)Pr162偏大時(shí)，反饋信號(hào)波動(dòng)變大，馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度在變化不穩(wěn)定，同時(shí)噪音變大。