一． 课程设计的目的与要求：
1. 掌握单回路控制系统整定的方法
2. 掌握 PID 参数对控制品质的影响规律
3. 运用相关软件开发单回路控制镇定程序
二． 设计正文
1. PID 参数的工程整定法
本设计采用实验法整定 PID 参数，主要用两种方法，即试凑法和 Ziegler-Nichol 曲线响
应法及临界比例度法。
1) 试凑法就是通过仿真或实际运行，观察系统对典型输入作用的响应曲线，根据各
控制参数对系统的影响，反复调节试凑，直到满意为止，从而确定 PID 参数。
2) Ziegler-Nichol 曲线响应法就是一对象的控制通道开环阶跃响应为依据，通过经验
公式求取调节器最佳参数整定值开环整定方法。适用于对象的传递函数可近似为
的场合，知道对象的 K,T,τ 就可以由下表计算控制器的参数了。
响应曲线法整定 PID 参数
控制器类型
比例度
积分时间 微分时间
P K(τ/T)×100%
―― ――
PI 1.1K(τ/T)×100% 3.3τ
――
PID 0.85K(τ/T)×100% 2.0τ 0.5τ
3) 临界比例度法就是先在单纯比例作用(P)下，将比例增益逐步增加(亦即将比例度逐
步减小)，直到被控变量出现等幅振荡为止。此时的比例度称为临界比例度，振荡
周期称为临界周期。然后按照一定的公式，由临界比例度和临界周期计算出在采
用 P.，PI 或 PID 控制算法时应选取的比例增益 、积分时间 和微分时间 的
参数值。适用于未知对象的传递函数的场合，求出临界比例度和临界周期后，便
可由下表求出 PID 的参数整定值。
临界比例度法整定 PID 参数
控制器类型
比例度
积分时间 微分时间
P 2
―― ――
PI 2.2 0.833
――
PID 1.7 0.50 0.125
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