 20世纪80年代之前的大多数参数整定方法都关注克服不可测阶跃扰动时的峰值和累积偏差，但是这些 PID 参数整定方法由于鲁棒性不足不适合处理实际问题或实现其他控制目标。 Lambda 整定方法是用于减少过程波动的成功方法。从最简单的意义上讲， Lambda 整定以所需的期望闭环响应速度实现控制回路的非振荡响应，通过选择一个期望闭环时间常数（通常称为 λ ）来设置响应速度。通过选择不同期望闭环时间常数，可以在一个单元过程中协调一组控制回路的 PID 整定，从而通过它们的共同作用建立整个过程的理想动态。 Lambda 整定概念的基础可以追溯到1957年 Newton ， Gould 和 Kaiser 的分析设计方法。简而言之，一旦知道了过程模型并且选择了期望闭环特性，该方法就可以直接合成所需的控制器。1968年， EB Dahlin 在数字控制器上的工作为 Lambda 整定提供了主要推动。Dahlin 将所需的闭环响应速度描述为“ Lambda ”。该设计方法的基础是零极点配置，其中控制器零点用于抵消过程极点。 Lambda 整定方法是针对速度的整定方法的强大替代方法。传统整定方法的目标是4:1衰减振荡，而 Lambda 整定方法的目标是一阶纯滞后对设定值的响应。 Lambda 整定方法具有以下优点： 1） 过程变量在发生干扰或设定值变化后不会超调。 2） Lambda 整定方法对通过阶跃测试确定过程纯滞后时间时所犯的任何错误的鲁棒性比较高。这个问题在时间常数为主的过程中很常见，因为很容易低估或高估了过程纯滞后时间。当纯滞后时间不正确时， Ziegler - Nichols 和 Cohen - Coon 整定方法可能会给出非常糟糕的结果。 3） 整定鲁棒性好，这意味着即使过程特性与用于整定的过程相比发生了较大变化，控制回路也能保持稳定。 4） Lambda 整定的控制回路可以更好地吸收干扰，并将更少的干扰传递给下游过程。对于高度耦合过程，这是一个非常有吸引力的特性。造纸机上的控制回路通常使用 Lambda 整定方法进行整定，以防止整个机器由于过程相互耦合和反馈控制而发生振荡。 5） 用户可以为控制回路指定所需的响应时间（实际上是闭环时间常数），这提供了一个 λ 整定因子，可用于加快或减慢回路响应。 在自衡对象特性中，不失一般性的使用一阶纯滞后模型进行分析。一阶纯滞后过程可以完全由三个特性参数表征：纯滞后时间 τ 、时间常数 T 和增益 K 。 期望的闭环时间常数为，则对应的 PID 参数为： 积分对象可以使用和自衡对象类似的三个特性参数表征：纯滞后时间 τ 、时间 ΔT 和增益 K 。 期望的闭环时间常数为，则对应的PID参数为： Lambda 整定方法适用于欠阻尼、大纯滞后、非最小相位等各类被控对象，可以作为 PID 参数整定标准化的基础。 关于 Lambda 整定工程方法我们不仅仅进行了宣传推广还做了一些创造性的工作： 1） 从众多整定方法中找到和确定了 PID 参数整定的定量方法。尝试在一个框架下解决各种类型被控对象的 PID 参数整定问题； 2） Lambda 整定理论和实践的结合。把整定理论根据实践中的问题进行了工程化扩展，既突破了分析设计方法又扩大了适用范围，推动 Lambda 整定方法的工程化改进； 3） 基于响应曲线和选择进行 PID 参数整定。并没有使用更复杂的系统辨识知识，而是使用更直观的响应曲线得到 Lambda 整定所需的控制模型参数，欠阻尼、大纯滞后、非最小相位、积分等各类被控对象都可以应用响应曲线确定PID参数； 4） 发展和改进了积分对象的 Lambda 整定方法。积分对象如果直接使用分析设计方法将得到一个纯比例控制器，为了消除余差又不振荡，对积分对象我们也使用了比例积分控制并进一步确定了积分时间的计算公式； 5） 使用统一模型结构描述自衡对象和积分对象。自衡对象和积分对象的 Lambda 整定方法使用一样的比例增益计算方法和λ选择依据，简化和统一了 Lambda 整定方法。 扫描下方二维码， 进入新能源交流群进行交流！ 7天限时免费入群， 入群后第一时间修改群昵称 为公司简称+姓名简称！ 文章来源：公众号 仪表圈 |
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