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この投稿は最後に、冯少辉によって2020年11月12日07時10分に編集されました。図42-1は、制御ループの最適化を行う際によく見られる閉ループステップ応答曲線です。この設定値のステップ応答曲線には多くの情報が含まれており、これらの情報がPIDチューニングの基盤であり鍵となる。続けて読む前に、自分なりに何が思いつくか考えてみてください。おそらく、あなたが考えていることは私が考えていることよりも多いでしょう。 図42-1 制御ループの閉ループステップ応答曲線 測定値、設定値、およびコントローラ出力を区別する。上の図にある直線的に変化する緑色の太線は、間違いなく設定値です。残りの2本の線のうち、設定値が変化すると急速に変化する黄色い線がコントローラ出力で、もう1本の滑らかに変化する線が測定値です。 エラー：近接している2本の線が設定値と測定値で、まっすぐな方が設定値、滑らかな方が測定値です。一般的なDCSでは、各曲線に独立した表示範囲を設定できるため、近接している2本の線は曲線の表示設定が原因である可能性があります。 PID制御アルゴリズムの形態によっては、設定値が変化してもコントローラ出力が迅速に変化しない場合がある。 このループは閉ループ制御モードにあり、設定値が変化するとコントローラの出力がそれに応じて調整される。 設定値の変化が滑らかであるため、この回路はメイン回路または単一回路であるはずです。 コントローラーの出力が減少し、測定値も減少する。 このコントローラは標準的なPID形式を使用しており、微分も利用している。設定値が変化すると、偏差の急激な変動によりコントローラ出力も変化し、比例制御と微分制御の組み合わせによってコントローラ出力は急速に変動した後、元の値に戻る。 制御対象は自己平衡対象である。設定値が安定した後、コントローラの出力する定常値に大きな変化が生じたからです。 被制御対象には約1分の純遅れがある：被制御対象はコントローラ出力が変化してから、測定値が約1分後になって初めて変化する。 ラベルを見ると温度制御回路のようだが、制御対象の応答速度は非常に速い。 2回の設定値変更における応答曲線に明らかな変化があったため、設定値変更の間に制御のPIDパラメータが調整されたことは確実である。 変更後のPIDパラメータはより合理的です。なぜなら、最後に設定値が変更された際、コントローラーの出力にはオーバーシュートがあっても振動はなく、測定値にもオーバーシュートがなかったからである。そして、前回の設定値変更時には、コントローラーの出力に振動が生じ、測定値にも振動が見られた。 前回の設定値変化に対する応答曲線から、コントローラの出力に振動があり、かつ位相も同じであることから、コントローラの比例作用が強すぎることがわかる； 測定値は振動しているものの、「トレイル」現象が見られ、積分作用は依然として弱い； コントローラ出力の設定値変化によるジャンプは定常値に達していないが、コントローラ出力は依然として振動しており、これは被制御対象の純遅れ時間が時定数よりも大きいことを示している。純遅れと時間定数の比は、ある対象が大純遅れ対象かどうかを判断するための重要な根拠となる。この被制御対象もまた、大きな純遅れ対象である。