我需要在延迟很大的系统中调整 PI(D) 增益。它是一种普通的温度控制器，但温度探头离加热器较远。一些进一步的信息：
探头的响应在加热器发生任何变化后延迟约 10 秒
温度以 1 Hz 采样，分辨率为 0.01 °C
加热器是 PWM 控制器，周期为 1 Hz，具有 10 位 PWM
目标是将振荡保持在 ±0.05 °C 以下
目前我正在使用控制器作为 PI。我无法避免振荡。增益越高，振荡越小越快。仍然太高（约 ±0.15 °C）。降低 P 和 I 增益会导致非常长且深度的振荡。
我认为这是由于延迟。稳定时间不是问题，它可能需要它需要的所有时间。
我对如何让系统工作感到困惑。假设只使用 I。当探头达到目标值并且 I 输出开始下降时，温度会再升高一段时间。我不能使用导数项，因为变化太慢并且 dError 非常接近于零（如果我将 dGain 设置为一个很大的值，则会有太多的噪音）。
任何的想法？
通常对于较大的延迟，您有两种选择：降低系统的增益，或者，如果您有正在控制的工厂模型，则使用Smith Predictior。
我将首先对您的系统进行建模（在输入中使用开环步骤）以量化您工厂的延迟和时间常数，然后检查温度和 PWM 速率的采样是否正常。
请注意，如果您的 PWM 频率与设备动力学相比太小，您将因为缓慢的 PWM而产生持续振荡。您可以仅使用 PWM 的恒定输入来检查它（没有控制器，开环）。
编辑：没有看到问题已经解决，但我将把它留在这里以供参考。
尝试仅 P。仅比例振荡有多快？如果您不能将 Kp 调到足够小以防止振荡，那么您的加热器对于您的系统来说是过度供电的。
如果系统的死区时间约为 10 秒，则积分项的时间常数 (T_i) 应为死区时间的 3.3 倍，使用 Ziegler Nichols 开环 PI 规则 ( https://controls. engin.umich.edu/wiki/index.php/PIDTuningClassical#Ziegler-Nichols_Open-Loop_Tuning_Method_or_Process_Reaction_Method :)，然后积分项应该是 Ki = Kp/T_i。因此，死区时间 = 10 秒，那么 Ki 应该是 Kp/33 或更慢。
如果您得到仅积分的振荡，那么积分的上升和下降速度比过程响应的速度更快，并且应该更小。
另外——想想不同术语的单位。引起您问题的可能不是延迟，而是测量和控制系统的分辨率。如果您正在驱动（例如）具有 1/1024 分辨率 PWM 的 100W 加热器，则每个 PWM 计数的分辨率为 0.1W，您尝试根据 0.01C 的温差进行调整。在小于 Kp = 100 PWMcount/degree（或 10W/degree）时，您在 PWM 中没有足够的分辨率来响应 0.01C 错误进行更改。在 Kp=10PWM/C 时，您可能需要 0.10C 变化才能导致 PWM 功率发生实际变化。您可以使用更高分辨率的 PWM 吗？
换个角度想，如果您想在 0.01C 的温度下在 30C 的范围内运行系统，我认为您至少需要一个 15 位 PWM 在受控系统中具有 10 倍的分辨率。仅使用 10 位 PWM，您只能获得大约 1C 的总范围，并以 10 倍的测量分辨率进行控制。