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齐格勒-尼科尔斯方法

2018-08-21 09:42:50     所属分类:控制工程

齐格勒-尼科尔斯方法英语:Ziegler–Nichols method)是一种整定PID控制器、探索其控制参数的方法。它是由1940年代早期两位泰勒仪器公司的工程师提出的,这个方法也因此以二人的名字命名。[1]其调试方式为,首先将积分和微分增益设置为0,然后比例增益从零开始逐渐增加,直到到达极限增益KU,此时控制器输出值以恒定值振荡。KU和振荡周期TU根据不同的类型,按下表中的方式来设置比例、积分和微分增益。

Ziegler–Nichols方法[2]
控制类型
比例 - -
比例-积分 -
经典比例-积分-微分(PID)[3]
Pessen Integral Rule[3]
部分过冲量[3]
无过冲量[3]

比较

齐格勒-尼科尔斯方法会有“1/4振幅衰减”的特性(使系统第二次过冲量是第一次的1/4),在一些应用中适合应用这様的系统特性,但无法符合所有的应用场合。

齐格勒-尼科尔斯方法的调适准则是让PID回路在噪声抑制上有最好的效果[3]

此方法调适到的参数会有较大的增益及较大的过冲[3],若有些应用想要使过冲最小化,甚至要消除过冲,需要用其他的方式进行调机。

参考文献

  1. ^ Terry Bartelt. 《工业控制电子学》(第2版)(英语:Industrial Control Electonics: Devices, Systems ann Applications (Second Edition)). 清华大学出版社(原书由Delmar出版). 2005年. ISBN 7-302-09149-8. 
  2. ^ Ziegler, J.G and Nichols, N. B. Optimum settings for automatic controllers. Transactions of the ASME 64: 759–768. 1942. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Ziegler-Nichols Tuning Rules for PID, Microstar Laboratories

外部链接

  • PIDTuningClassical(英文)

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