理論計(jì)算法需要大量的計(jì)算，對(duì)于初學(xué)者和數(shù)學(xué)底子薄弱的人會(huì)望而卻步，并且計(jì)算效果還需要進(jìn)一步的修改整定，至今還有人在研究理論確認(rèn)調(diào)節(jié)參數(shù)的方法。所以，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，理論計(jì)算法比較少。
PID參數(shù)整定經(jīng)驗(yàn)試湊法最廣為人知的就是第一章提到的整定口訣了。該方法提供了一個(gè)大致整定的方向性思路。早期整定參數(shù)，需要兩只眼睛盯著數(shù)據(jù)看，不斷地思考琢磨。上世紀(jì)90年代的時(shí)候，我就曾經(jīng)面對(duì)著Ⅱ型和Ⅲ型儀表，就這么琢磨。如果是調(diào)節(jié)周期長(zhǎng)的系統(tǒng)，比如汽溫控制，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間。
科學(xué)發(fā)展到了今天，DCS應(yīng)用極其普遍，趨勢(shì)圖收集極其方便。對(duì)于單個(gè)儀表，也大都有趨勢(shì)顯示功能。所以，我們完全可以借助趨勢(shì)圖功能，進(jìn)行參數(shù)整定。
我們可以依靠分析比例、積分、微分的基本性質(zhì)，判讀趨勢(shì)圖中比例、積分、微分的基本曲線特征，從而對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行整定。這個(gè)方法雖然基本等同于經(jīng)驗(yàn)試湊法，但是它又比傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)試湊法更快速更直觀，更容易整定。因而，我把這種依靠對(duì)趨勢(shì)圖的判讀，整定參數(shù)的辦法，稱之為：趨勢(shì)讀定法。
白志剛撰寫的《自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)解析與PID整定》介紹一種PID參數(shù)整定方法：趨勢(shì)讀定法。趨勢(shì)讀定法盡量避免高深的理論和公式，初學(xué)者只要了解自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成、PID最基本概念和時(shí)間比例積分三要素作用的趨勢(shì)圖就可以整定PID參數(shù)，趨勢(shì)讀定法對(duì)PID參數(shù)整定初學(xué)者和經(jīng)驗(yàn)豐富的PID參數(shù)整定高手都有極大的幫助，可輕松幫助大家完成單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)、串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和復(fù)雜控制系統(tǒng)的PID參數(shù)整定，讓控制系統(tǒng)達(dá)到最佳控制效果。PID參數(shù)整趨勢(shì)讀定法三要素：設(shè)定值、被調(diào)量、輸出。三個(gè)曲線缺一不可。串級(jí)系統(tǒng)參照這個(gè)執(zhí)行。這個(gè)所謂的趨勢(shì)讀定法，其實(shí)早就被廣大的自動(dòng)維護(hù)人員所掌握，只是有些人的思考還不夠深入，方法還不夠純熟。這里我把它總結(jié)起來(lái)，大家一起思考。
提前聲明；這些物理意義的分析，非常簡(jiǎn)單，非常容易掌握，但是你必須要把下面一些推導(dǎo)結(jié)論的描述弄熟弄透，然后才能夠進(jìn)行參數(shù)整定。
在介紹PID參數(shù)整定之前，先介紹一下自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的構(gòu)成。
1、被調(diào)對(duì)象
也叫被調(diào)量，包括壓力、溫度、水位、流量、濃度、功率、轉(zhuǎn)速、電壓、電流、含量、位移、方向、比例等。電廠常用的是壓力、溫度、水位、轉(zhuǎn)速、功率。
2、調(diào)節(jié)器
最初是單回路調(diào)節(jié)器，后來(lái)發(fā)展到串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。現(xiàn)在一般書上把串級(jí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)也叫做雙回路。副調(diào)（外給定PID調(diào)節(jié)器）叫做內(nèi)回路，主調(diào)（單回路調(diào)節(jié)器）叫做外回路，合稱雙回路。
這種叫法不大合適。為什么呢？因?yàn)楫?dāng)時(shí)只考慮到了兩個(gè)PID串在一起組成一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，卻沒(méi)有考慮到兩個(gè)PID不串在一起，卻仍舊是一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的情況。所以給現(xiàn)在的表述造成困難。當(dāng)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)：兩個(gè)PID不串在一起，就是兩個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。不一定的。比如兩個(gè)互為備用的系統(tǒng)，控制的是一個(gè)被調(diào)量。有人說(shuō)是兩套系統(tǒng)，不妥。也有兩個(gè)串級(jí)之間相互切換的，比如兩個(gè)給水泵互為備用，調(diào)節(jié)汽包水位。它們都是控制一個(gè)被調(diào)量，應(yīng)該算做一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
更為復(fù)雜的，電廠的自控人員都知道協(xié)調(diào)系統(tǒng)。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，協(xié)調(diào)包括了兩套調(diào)節(jié)系統(tǒng)：功率回路和汽壓回路。可是一般都說(shuō)協(xié)調(diào)，基本上都說(shuō)在一起了。當(dāng)然，協(xié)調(diào)系統(tǒng)說(shuō)成兩個(gè)系統(tǒng)也未嘗不可，畢竟它們各有各的被調(diào)量。
3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)
執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)該包括執(zhí)行器和閥門兩大部分，分類很多。這一部分將在其他文章中詳細(xì)介紹。
【小貼士】
如果您選用的PID調(diào)節(jié)器用于自動(dòng)控制系統(tǒng)，我給您以下建議：
1、國(guó)內(nèi)大多數(shù)儀表生產(chǎn)的調(diào)節(jié)器是經(jīng)典PID算法的PID調(diào)節(jié)器，在溫度大滯后等工況中無(wú)論您怎樣整定PID參數(shù)，均難在這種工況中取得好的控制效果。
2、目前調(diào)節(jié)器的控制算法很多，比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠而控制效果很好的是人工智能PID調(diào)節(jié)器，尤其儀表啟動(dòng)自整定功能后，基本不需要人工干預(yù)就可獲取最佳的PID參數(shù)，對(duì)PID參數(shù)初學(xué)者或經(jīng)驗(yàn)不足者調(diào)試控制系統(tǒng)時(shí)省心省力，輕松讓控制系統(tǒng)達(dá)到很好的控制效果。
