2.3.2 PID各参数对系统控制特性的影响
PID调节是当前中央空调系统采用的主要控制方法，下面就PID调节的三个环节分别予以说明，分析PID各参数对中央空调系统性能的影响。
（1）比例环节
比例环节的作用是成比例地反映控制系统的偏差信号e（t），偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差。比例调节的特点是简单、快速，但是对带有滞后的系统，可能产生振荡，动态特性也差。比例系数KP增大可以加快响应速度，减小系统稳态误差，提高控制精度。但是KP过大会产生较大超调，甚至导致不稳定;若KP取得过小，能使系统减少超调量，稳定裕度增大，但会降低系统的调节精度，使过渡过程时间延长。
因此在中央空调控制系统中，在控制的初始阶段，适当的把KP放在较小的档次，以减小各物理量初始变化的冲击;在控制过程中期，适当加大KP，以提高快速性和动态精度，而到过渡过程的后期，为了避免产生大的超调和提高稳态精度，又将Kp调小
（2）积分环节
积分环节主要用于消除系统的静态误差，提高系统的无差度，但它有滞后现象，使系统响应速度变慢，超调量变大，并可能产生振荡。加大积分系数KI(减小TI)有利于减小系统静差，但过强的积分作用会使超调量加剧，甚至引起振荡;减小积分系数KI虽然有利于系统稳定，避免振荡，减小超调量，但又对系统消除静差不利。
因此，在中央空调系统调节过程的初期阶段，为防止由于某些因素引起的饱和非线性等影响而造成积分饱和现象，从而引起响应过程的较大超调量，积分作用应弱些而取较小的KI;在响应过程中期，为避免对动态稳定造成影响，积分作用应适中;在过程后期，应取较大的KI值以减小系统静差，提高调节精度。本文来自优/文(论"文?网，
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（3）微分环节
微分环节能反映偏差信号的变化趋势，能在偏差信号值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号。它有助于减小超调，克服振荡，使系统趋于稳定;同时加快系统的响应速度，减小调整时间，从而改善了系统的动态特性。缺点是抗干扰能力差。KD的值对响应过程影响非常大。若增加微分作用KD，有利于加快系统响应，使超调量减小，增加稳定性，但也会带来扰动敏感，抑制干扰能力减弱，若KD过大则会使响应过程过分提前制动从而延长调节时间;反之，若KD过小，调节过程的减速就会滞后，超调量增加，系统响应变慢，稳定性变差。
因此，对于中央空调系统这种参数时变的系统，KD不应取定值，应适应被控对象时间常数而随机改变。在响应过程初期，适当加大微分作用可以减小甚至避免超调;在响应过程中期，由于对KD的变化很敏感，因此KD应小些，且保持不变;在调节过程后期，KD要再小些，从而减弱过程的制动作用，增加对扰动的抑制能力，使调节过程的初期因KD较大而导致的调节时间增长而得到补偿。
2.4 暖通空调系统PID参数整定的原则
目前常规中央空调PID控制系统均以典型二阶系统数学模型居多。其响应曲线如图3. 8所示，图中温度偏差e(t) = r(t) - y(t) ,温度偏差变化率ec(t) = de（t）/dt。现就系统PID参数整定原则分段进行分析:
（1） OA段(e〉0, ec〈0 ):这一段为系统在控制信号作用下，由静态到动态再向稳态转变的关键阶段。由于系统惯性，决定了这一段曲线只能呈倾斜方向上升。在此阶段e〉0，且呈减小趋势，而ec〈0且其绝对值呈减小趋势。为了获得较好的控制性能，在OA段应采用变增益控制。若采用固定比例控制，当输出达到稳定值时，由于本身惯性所致，系统不会保持住稳态值而势必超调。为了使系统输出既快又不出现较大超调，将OA段再分为三段，即OI，IJ和JA段。在OI段，e较大，为加快响应速度并防止开始时，偏差e瞬间过大，取较大的KP和较小的KD，同时为了防止积分饱和，避免系统响应出现较大的超调，就去掉积分作用(即KI = 0或较小的积分作用。在IJ段，为了降低系统超调，KP, K:和KD都不能太大，应取较小的KI值，KP和KD值的大小要适中，以保证系统响应速度。在JA段，被调量变化有减小偏差的好趋势，应减小KP并增大KI的值，同时为避免系统在设定值附近振荡，并考虑系统的抗干扰性能，适当选取KD值，通常为中等大小。
（2） AB段(e<0, ec<0 )，系统输出值己经超过了稳态值，向误差增大的方向变化的坏趋势，到B点时误差达到负最大值，此时应该采取措施减小控制量。在AB段控制作用应尽量压低超调除了采用比例控制作用外，应该加积分控制作用，以便通过对误差积分而强化控制作用，使系统输出尽快回到稳态值。考虑系统的抗干扰性能，此时系统的KD值可以取大一些，通常为中等大小。
（3） BC段(e〈0, ec〉0 )，在这一段误差开始减小，系统在控制作用下己经呈现向稳态变化的好趋势。这时如再继续施加积分控制作用，势必造成控制作用太强，而出现系统回调，因此应降低积分作用或不加积分作用。考虑系统的抗干扰性能，此时系统的KD值仍可以取大一些，通常为中等大小。
（4） CD段(e〉0, ec〉0 )，系统输出减小，误差有向相反方向变化的坏趋势，并且在D点达到正最大值。此种情况，应该以PI控制为主。
（5） DE段(e〉0, ec〈0 )，系统出现误差逐渐减小的好趋势，控制作用不宜太强，否则会出现再次超调，显然这时应该降低积分作用。
后面的各段情况类同。
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