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齊格勒-尼科爾斯方法

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齊格勒-尼科爾斯方法(英語:Ziegler–Nichols method)是一種整定PID控制器、探索其控制參數的方法。它是由1940年代早期兩位泰勒儀器公司的工程師提出的,這個方法也因此以二人的名字命名。[1]其調試方式為,首先將積分和微分增益設置為0,然後比例增益從零開始逐漸增加,直到到達極限增益KU,此時控制器輸出值以恆定值振盪。KU和振盪周期TU根據不同的類型,按下表中的方式來設置比例、積分和微分增益。

Ziegler–Nichols方法[2]
控制類型
比例 - -
比例-積分 -
經典比例-積分-微分(PID)[3]
Pessen Integral Rule[3]
部份過沖量[3]
無過沖量[3]

比較

齊格勒-尼科爾斯方法會有「1/4振幅衰減」的特性(使系統第二次過衝量是第一次的1/4),在一些應用中適合應用這様的系統特性,但無法符合所有的應用場合。

齊格勒-尼科爾斯方法的調適準則是讓PID迴路在雜訊抑制上有最好的效果[3]

此方法調適到的參數會有較大的增益及較大的過沖[3],若有些應用想要使過沖最小化,甚至要消除過衝,需要用其他的方式進行調機。

參考文獻

  1. ^ Terry Bartelt. 《工业控制电子学》(第2版)(英語:Industrial Control Electonics: Devices, Systems ann Applications (Second Edition)). 清華大學出版社(原書由Delmar出版). 2005年. ISBN 7-302-09149-8. 
  2. ^ Ziegler, J.G and Nichols, N. B. Optimum settings for automatic controllers. Transactions of the ASME 64: 759–768. 1942. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Ziegler-Nichols Tuning Rules for PID頁面存檔備份,存於網際網路檔案館), Microstar Laboratories

外部連結