智能控制之PI调节

先贴出代码，再讲解原理：

/* 定义PI值 */

#define KP 2048L
#define KI 136L

int16 Delta = 0;  /* 差值 */

int32 AdjustVal = 0; /* 调节量 */

static int16 DeltaPrev = 0; /* 前一次差值 */

当然，实际调节中，会有一个输入量InputVal和一个目标值TargetVal.

Delta = TargetVal - InputVal;

AdjustVal = (int32)KP * (Delta - DeltaPrev)>>12;

AdjustVal += ((int32)KI * Delta >> 12);

DeltaPrev = Delta;

InputVal += AdjustVal;

P参数越大比例作用越强，动态响应越快，消除误差的能力越强。但实际系统是有惯性的，控制输出变化后，实际PV值变化还需等待一段时间才会缓慢变化。由于实际系统是有惯性的，比例作用不宜太强，比例作用太强会引起系统震荡不稳定。

比例作用的输出与误差的大小成正比，误差越大，输出越大，误差越小，输出越小，误差为零，输出为零。由于没有误差时输出为零，因此比例调节不可能完全消除误差，不可能使被控的PV值达到给定值。必须存在一个稳定的误差，以维持一个稳定的输出，才能使系统的PV值保持稳定。这就是通常所说的比例作用是有差调节，是有静差的，加强比例作用只能减少静差，不能消除静差（静差：即静态误差，也称稳态误差）。为了消除静差必须引入积分作用，积分作用可以消除静差，以使被控的PV值最后与给定值一致。引进积分作用的目的也就是为了消除静差，使PV值达到给定值，并保持一致。

积分作用消除静差的原理是，只要有误差存在，就对误差进行积分，使输出继续增大或减小，一致到误差为零，积分停止，输出不再变化，系统的PV值保持稳定，PV值等于SP值，达到无差调节的效果。

但由于实际系统是有惯性的，输出变化后，PV值不会马上变化，须等待一段时间才缓慢变化，因此积分的快慢必须与实际系统的惯性相匹配，惯性大、积分作用就应该弱，积分时间就应该大些，反之亦然。如果积分作用太强，积分输出变化过快，就会引起积分过头的现象，产生积分超调和震荡。通常参数也是由大往小调，即积分作用由小往大调，观察系统响应以能达到快速消除误差，达到给定值，又不引起震荡为准。

在实际调试中，只能先大致设定一个经验值，然后根据调节效果修改。

对于温度系数：P（%）20--60 I 3--10

对于流量系统：P（%）40--100 I 0.1--1

对于压力系统：P（%）30--70 I 0.4--3

对于液位系统：P（%）20--80 I  1--5

参数整定找最佳，从小到大顺序查

先是比例后积分，最后再把微分加

曲线震荡很频繁，比例度盘要放大

曲线漂浮绕大弯，比例度盘往小扳

曲线偏离回复慢，积分时间往小降

曲线波动周期长，积分时间再加长

曲线震荡频率快，先把微分降下来

动差大来波动慢，微分时间应加长

理想曲线两个波，前高后低4比1

一看二调多分析，调节质量不会低