转自：https://www.zhihu.com/question/27478212/answer/136494252
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个人总结的，希望有所帮助，都是平时搜索到的，然后整理的干货
1.在不发生震荡时，增大比例系数，减小积分时间(增大积分系数)。
超调过大，则增大积分时间(减小积分系数)。若想加快响应速度则可减小积分时间(增大积分系数)。
2.确定PI系数
确定比例系数Kp，令积分时间为0，输入设定为系统最大值的60％-70％，比例系数逐渐增大，直至出现震荡，而后减小比例系数，直至震荡消失，记录此时的值，则设定值为该值的60％-70％。
确定积分系数Ki,设定一个较大的积分时间(即较小的积分系数)，而后逐渐减小直至系统出现震荡，而后再继续逐渐增大积分时间(减小积分系数)，直至震荡消失，设定积分时间为当前值的150％-180％。
(PS:积分系数和积分时间要注意，网上常见的位置式PID控制，积分量都是采用误差累计，这个时候是经过简化的PID，积分已经是积分系数不是积分时间，所以zaizh再整定时要注意积分系数从小往大调）
3.PID整定口诀
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
曲线振荡很频繁，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，积分时间要下降
曲线波动周期长，积分时间要加长
曲线震荡频率快，先把微分降下来
动差大来波动慢，微分时间要加长
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。
(以上为网上新传的口诀)
参数整定找最佳，从大到小顺次查
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，积分时间往下降
曲线波动周期长，积分时间要加长
理想曲线两个波，调节过程高质量
解释：
控制系统在设计、正定和运行中，衡量系统质量的依据就是系统的过渡过程。当系统的输入为阶跃变化时，系统的过渡过程表现为：发散震荡，灯幅震荡，衰减震荡，单调过程等形式，多数情况下，人们都希望看到衰减震荡过程，且认为下图所示的过渡过程最好，并将其作为衡量控制系统质量的依据。
图 1 最佳衰减震荡
如图 1，其可作为控制系统质量指标的理由是：其第一次恢复到给定值时较快，而后虽然又偏离了，但是偏离不大，且只有极少数几次震荡就能稳定下来。量上分析，第一个波峰B的高度为第二个波峰B
*
的4倍，故而这种曲线又称为4:1衰减曲线，在控制器工程整定时，以能得到4:1的衰减过程为最好，这是的调节器参数可称为最佳参数。
“参数整定找最佳，从小到大顺序查”
在现场调试器工程参数整定中，如果只按4:1衰减比进行整定，那么可以有很多对的比例度和积分时间同样满足4:1的衰减比，但是这些对的数值并不是任意的组合，而是成对的，一定的比例度必须与一定的积分时间组成一对，才能满足衰减比的条件，改变其中之一，另一个也要随之改变。因为是成对出现的，所以才有调节器参数的“匹配”问题。而在实际应用中只有附加一个条件，才能从多对数值中选出一对适合的数值。这一对适合的数值通常称为满足该添加条件的“最佳整定值”。“从大到小顺次查”中的“查”的意思就是找到调节器参数的最佳匹配值。而“从大到小顺次查”是说在具体操作时，先把比例度、积分时间防至最大位置，把微分时间调至为零。因为我们需要的是衰减震荡的过渡过程，并避免出现其他的震荡过程，在整定初期，把比例度放至最大位置，目的是减小调节器的放大倍数。而积分放至最大位置，目的是先把积分作用取消。把微分时间调至零也是把微分作用取消。“从大到小……”就是从大到小改变比例度或积分时间刻度，实质是慢慢的增加比例作用或积分作用的放大倍数。也就是慢慢的增加比例或积分作用的影响，避免系统出现大的震荡。最后再根据系统实际情况决定是否使用微分作用。
“先是比例后积分，最后再把微分加”
这句话是经验的整定步骤，比例作用的最基本的调节作用，口诀说的“先是比例后积分”，目的是简化调节器的参数整定，即先把积分作用取消和弱化，待系统较稳定后再投运积分作用，尤其是新安装的控制系统，对系统特性不了解时，我们要做的是先把积分作用取消，待调整好比例度，使控制系统大致稳定以后，再加入积分作用。对于比例控制系统，如果规定4:1的衰减过渡过程，则只有一个比例度能够满足这一规定，而其他的任何比例度都不可能使过渡过程的衰减比为4:1。因此，对比例控制系统只要找到能满足4:1衰减比时的比例度就行了。
在调好比例控制的基础上再加入积分作用，但积分会降低过渡过程的衰减比，则系统的稳定程度也会降低。为了保持系统的稳定程度，可增大调节器的比例度，即减小调节器的放大倍数。在实际工程中往往在整定中投入积分作用后，要把比例度增大约20％。其实质就是个比例度和积分时间数值的匹配问题，在一定范围内比例度的减小，是可以用增加积分时间的方法来补偿的，但是也要看到比例作用和积分作用是互为影响的，如果设置的比例度过大，即便积分时间恰当，系统控制效果仍然会不佳。
“曲线震荡很频繁，比例度盘要放大”
说的是比例度过小时，会产生周期较短的激烈震荡，且震荡衰减很慢，严重时甚至会成为发散震荡，如图 2所示，这是就要调大比例度，使曲线平缓下来。
图 2 曲线震荡频繁
“曲线篇幅绕大弯，比例度盘往小扳”
比例度过大时会使过渡时间过大，使被调参数变化缓慢，即记录曲线偏离给定幅值较大，时间较长，这时曲线波动较大且变换无规则，形状像绕大弯式的变化，如图所示，此时就要减小比例度，使余差尽量小。
图 3 比例度过大时的过渡过程曲线
“曲线偏离回复慢，积分时间往下降。曲线波动周期长，积分时间再加长”
当积分时间太长时，会使曲线非周期地慢慢地回复到给定值，即“曲线偏离回复慢”，则应减小积分时间，如图 4所示。当积分时间太短时，会使曲线震荡周期较长，且衰减很慢，即“曲线波动周期长”，如图 5所示，则应加长积分时间。
图 4 积分时间过程的过渡过程曲线
图 5 积分时间过短
调节器的参数按照比例积分作用整定好后，可在积分时间的0.2-0.5倍范围内调整微分时间。即“最后再把微分加”由于微分作用会增强系统的稳定性，故采用微分作用后，调节器的比例度可以适当地增大一些，一般以增大0.2为宜。微分作用主要用于滞后和惯性较大的场合，由于微分作用具有超前调解的功能，当系统有较大滞后和较大惯性的情况下，才应启用微分作用。
注意：
有几个地方需要注意：
Ø 口诀是仪表实际工作的总结，但由于历史的原因，当时仪表工所接触的大多是气动调节仪表，最早的是04型基地式气动调节仪表，后来是气动单元组合仪表，七十年代初期电动仪表在工厂的应用也是很有限的。气动仪表调比例度就是改变一个针型阀门的开度，为便于观察阀门的开度，阀门手柄上有个等分刻度盘；电动仪表调的是电位器，同样也有一个等分刻度盘；这就是口诀中的“比例刻度盘”，但是实际工程中采用比例Kp和积分Ki系数较多，该比例度同Kp成反比，前文所述的积分时间同Ki成反比。
3.摘自《自动控制的故事》
连续控制和PID
无级可调或连续可调的空调机可以精确控制温度，但开关控制不能再用了。家用空调机中，连续可调的不占多数，但冲热水淋浴是一个典型的连续控制问题，因为水龙头可以连续调节水的流量。冲淋浴时，假定冷水龙头不变，只调节热水。那温度高了，热水关小一点；温度低了，热水开打一点。换句话说，控制作用应该向减少控制偏差的方向变化，也就是所谓负反馈。控制方向对了，还有一个控制量的问题。温度高了1度，热水该关小多少呢？
经验告诉我们，根据具体的龙头和水压，温度高1度，热水需要关小一定的量，比如说，关小一格。换句话说，控制量和控制偏差成比例关系，这就是经典的比例控制规律：控制量=比例控制增益*控制偏差，偏差越大，控制量越大。控制偏差就是实际测量值和设定值或目标值之差。在比例控制规律下，偏差反向，控制量也反向。也就是说，如果淋浴水温要求为40度，实际水温高于40度时，热水龙头向关闭的方向变化；实际水温低于40度时，热水龙头向开启的方向变化。
但是比例控制规律并不能保证水温能够精确达到40度。在实际生活中，人们这时对热水龙头作微调，只要水温还不合适，就一点一点地调节，直到水温合适为止。这种只要控制偏差不消失就渐进微调的控制规律，在控制里叫积分控制规律，因为控制量和控制偏差在时间上的累积成正比，其比例因子就称为积分控制增益。工业上常用积分控制增益的倒数，称其为积分时间常数，其物理意义是偏差恒定时，控制量加倍所需的时间。这里要注意的是，控制偏差有正有负，全看实际测量值是大于还是小于设定值，所以只要控制系统是稳定的，也就是实际测量值最终会稳定在设定值上，控制偏差的累积不会是无穷大的。这里再啰嗦一遍，积分控制的基本作用是消除控制偏差的余差（也叫残差）。
比例和积分控制规律可以应付很大一类控制问题，但不是没有改进余地的。如果水管水温快速变化，人们会根据水温的变化调节热水龙头：水温升高，热水龙头向关闭方向变化，升温越快，开启越多；水温降低，热水龙头向开启方向变化，降温越快，关闭越多。这就是所谓的微分控制规律，因为控制量和实际测量值的变化率成正比，其比例因子就称为比例控制增益，工业上也称微分时间常数。微分时间常数没有太特定的物理意义，只是积分叫时间常数，微分也跟着叫了。微分控制的重点不在实际测量值的具体数值，而在其变化方向和变化速度。微分控制在理论上和实用中有很多优越性，但局限也是明显的。如果测量信号不是很“干净”，时不时有那么一点不大不小的“毛刺”或扰动，微分控制就会被这些风吹草动搞得方寸大乱，产生很多不必要甚至错误的控制信号。所以工业上对微分控制的使用是很谨慎的。
比例-积分-微分控制规律是工业上最常用的控制规律。人们一般根据比例-积分-微分的英文缩写，将其简称为PID控制。即使在更为先进的控制规律广泛应用的今天，各种形式的PID控制仍然在所有控制回路中占85%以上。
PID整定
在PID控制中，积分控制的特点是：只要还有余差（即残余的控制偏差）存在，积分控制就按部就班地逐渐增加控制作用，直到余差消失。所以积分的效果比较缓慢，除特殊情况外，作为基本控制作用，缓不救急。微分控制的特点是：尽管实际测量值还比设定值低，但其快速上扬的冲势需要及早加以抑制，否则，等到实际值超过设定值再作反应就晚了，这就是微分控制施展身手的地方了。作为基本控制使用，微分控制只看趋势，不看具体数值所在，所以最理想的情况也就是把实际值稳定下来，但稳定在什么地方就要看你的运气了，所以微分控制也不能作为基本控制作用。比例控制没有这些问题，比例控制的反应快，稳定性好，是最基本的控制作用，是“皮”，积分、微分控制是对比例控制起增强作用的，极少单独使用，所以是“毛”。在实际使用中比例和积分一般一起使用，比例承担主要的控制作用，积分帮助消除余差。微分只有在被控对象反应迟缓，需要在开始有所反应时，及早补偿，才予以采用。只用比例和微分的情况很少见。
连续控制的精度是开关控制所不可比拟的，但连续控制的高精度也是有代价的，这就是稳定性问题。控制增益决定了控制作用对偏差的灵敏度。既然增益决定了控制的灵敏度，那么越灵敏岂不越好？非也。还是用汽车的定速巡航控制做例子。速度低一点，油门加一点，速度低更多，油门加更多，速度高上去当然就反过来。但是如果速度低一点，油门就狂加，导致速度高一点，油门再狂减，这样速度不但不能稳定在要求的设定值上，还可能失控。这就是不稳定。所以控制增益的设定是有讲究的。在生活中也有类似的例子。国民经济过热，需要经济调整，但调整过火，就要造成“硬着陆”，引起衰退；衰退时需要刺激，同样，刺激过火，会造成过热。要达成“软着陆”，经济调整的措施需要恰到好处。这也是一个经济动态系统的稳定性问题。
实际中到底多少增益才是最合适的，理论上有很多计算方法，但实用中一般是靠经验和调试来摸索最佳增益，业内行话叫参数整定。如果系统响应在控制作用后面拖拖沓沓，大幅度振荡的话，那一般是积分太过；如果系统响应非常神经质，动不动就打摆子，呈现高频小幅度振荡的话，那一般是微分有点过分。中频振荡当然就是比例的问题了。不过各个系统的频率都是不一样的，到底什么算高频，什么算低频，这个几句话说不清楚，应了毛主席那句话：“具体情况具体分析”，所以就打一个哈哈了。
再具体说起来，参数整定有两个路子。一是首先调试比例增益以保证基本的稳定性，然后加必要的积分以消除余差，只有在最必要的情况下，比如反映迟缓的温度过程或容量极大的液位过程，测量噪声很低，才加一点微分。这是“学院派”的路子，在大部分情况下很有效。但是工业界有一个“歪路子”：用非常小的比例作用，但大大强化积分作用。这个方法是完全违背控制理论的分析的，但在实际中却是行之有效，原因在于测量噪声严重，或系统反应过敏时，积分为主的控制规律动作比较缓和，不易激励出不稳定的因素，尤其是不确定性比较高的高频部分，这也是邓小平“稳定压倒一切”的初衷吧。
在很多情况下，在初始PID参数整定之后，只要系统没有出现不稳定或性能显著退化，一般不会去重新整定。但是要是系统不稳定了怎么办呢？由于大部分实际系统都是开环稳定的，也就是说，只要控制作用恒定不变，系统响应最终应该稳定在一个数值，尽管可能不是设定值，所以对付不稳定的第一个动作都是把比例增益减小，根据实际情况，减小1/3、1/2甚至更多，同时加大积分时间常数，常常成倍地加，再就是减小甚至取消微分控制作用。如果有前馈控制，适当减小前馈增益也是有用的。在实际中，系统性能不会莫名其妙地突然变坏，上述“救火”式重新整定常常是临时性的，等生产过程中的机械或原料问题消除后，参数还是要设回原来的数值，否则系统性能会太过“懒散”。
对于新工厂，系统还没有投运，没法根据实际响应来整定，一般先估计一个初始参数，在系统投运的过程中，对控制回路逐个整定。我自己的经验是，对于一般的流量回路，比例定在0.5左右，积分大约1分钟，微分为0，这个组合一般不致于一上来就出大问题。温度回路可以从2、5、0.05开始，液位回路从5、10、0开始，气相压力回路从10、20、0开始。既然这些都是凭经验的估计，那当然要具体情况具体分析，不可能“放之四海而皆准”。
微分一般用于反应迟缓的系统，但是事情总有一些例外。我就遇到过一个小小的冷凝液罐，直径才两英尺，长不过5英尺，但是流量倒要8-12吨/小时，一有风吹草动，液位变化非常迅速，不管比例、积分怎么调，液位很难稳定下来，常常是控制阀刚开始反应，液位已经到顶或到底了。最后加了0.05的微分，液位一开始变化，控制阀就开始抑制，反而稳定下来了。这和常规的参数整定的路子背道而驰，但在这个情况下，反而是“唯一”的选择，因为测量值和控制阀的饱和变成稳定性主要的问题了。
