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衰減曲線法也是常用PID參數(shù)整定方法之一，用衰減曲線法整定PID參數(shù)的基本計算方法、口訣和參數(shù)整定步驟，方便儀表工在整定調(diào)節(jié)器PID參數(shù)時使用。
1、過渡過程的衰減曲線
本方法實際是臨界比例度法一種變形，本方法操作簡便，湊試時間較短。我們知道控制系統(tǒng)在用純比例作用時，在比例度逐步減少的過程中，就會出現(xiàn)圖1所示的過渡過程。

                                                           圖1   給定值階躍變化下的過渡過程衰減曲線

這時控制過程的比例度，稱為n:1衰減比例度δs，兩個波峰之間的距離，稱為n:1衰減周期Ts。衰減曲線法，就是在純比例作用的控制系統(tǒng)中，求得衰減比例度s和衰減周期Ts，并依據(jù)這兩個數(shù)據(jù)來計算出調(diào)節(jié)器的參數(shù)s、Ti和Td。
2、衰減曲線法整定口訣
                                               衰減整定好處多，操作安全又迅速；
                                               純P降低比例度，找到衰減4:1；
                                               按照公式來計算，PID序加參數(shù)；
                                               觀看運行細(xì)調(diào)整，直到找出最佳值。

3、衰減曲線法整定步驟
①先把積分時間放至最大，微分時間放至零，使控制系統(tǒng)運行，比例度放至較大的適當(dāng)值，“純P降低比例度”，就是使控制系統(tǒng)按純比例作用的方式投入運行。然后慢慢地減少比例度，觀察調(diào)節(jié)器的輸出及控制過程的波動情況，直到找出4:1的衰減過程為止。這一過程就是“找到衰減4:1”。
②對有些控制對象，用4:1的衰減比感覺振蕩過強(qiáng)時，這時可采用10:1的衰減比。但這時要測量衰減周期是很困難的，可采取測量第一個波峰的上升時間Tr，其操作步驟同上。
③根據(jù)衰減比例度s和衰減周期Ts、Tr按表1進(jìn)行計算，求出各參數(shù)值。
表1  衰減曲線法調(diào)節(jié)器參數(shù)計算表

控制品質(zhì)要求                       控制規(guī)律                     δ/%                     Ti/min               Td/min

衰減比為4:1                         P                                δs

衰減比為4:1                         PI                               1.2δs                    0.5Ti     
衰減比為4:1                         PID                             0.8δs                    0.3Ti                 0.1Td

衰減比為10:1                       P                                δ's
衰減比為10:1                       PI                               1.2δ's                    2Tr    

衰減比為10:1                       PID                             0.8δ's                    0.3Tr                0.1Tr 

④先將比例度放在一個比計算值大的數(shù)值上，然后加上積分時間Ti，再慢慢加上微分時間Td。操作時一定要按“PID序加參數(shù)”，即先P次I最后D，不要破壞了這個次序。
⑤把比例度降到計算值上，通過觀察曲線，再作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整各參數(shù)。即“觀看運行細(xì)調(diào)整”，直到找出最佳值。
4、注意事項
①要得到衰減的過渡過程，只有在系統(tǒng)平穩(wěn)時，再加給定干擾，才有可能找出n:1的衰減過渡過程。否則，可能會有外界干擾，而影響到比例度和衰減周期數(shù)值的正確性。
②是加正干擾還是加負(fù)干擾，最好與工藝聯(lián)系來商定，因為是要根據(jù)工藝生產(chǎn)條件來確定的。給定干擾的幅值，通常是取滿量程的2%-3%，在工藝允許的情況下，可以適當(dāng)?shù)拇笠恍?br/>③本方法對于變化較快的壓力、流量、小容量的液位控制系統(tǒng)，在曲線上讀出衰減比有一定難度。由于工藝負(fù)荷的變化，也會影響到本法的整定結(jié)果，因此，在負(fù)荷變化比較大的時候，就需要重新整定。