调节器参数的整定
在控制系统安装完成或系统维修结束后，就要对控制系统调节器的参数进行整定，以得到某种意义下的最佳性能指标，和最佳指标对应的调节器参数值叫做最佳整定参数。所谓的最佳指标并没有统一的标准。由于闭环系统的动态稳定性往往是首先要考虑的。一般情况下，我们在系统满足衰减率p=0.75~0.9（具体值依据实际需要确定）的前提下，尽量提高准确性和快速性指标，即绝对误差的时间积分最小。常用的调节器参数整定的方法有数种，这里只介绍比较简单的响应曲线法和经验整定法两种。
1.响应曲线法
当控制广义对象的输入作阶跃变化时，测得被调量的响应曲线如图2.27所示。根据响应曲线，通过近似处理，在响应曲线的拐点处做切线，并把对象特性当做具有纯滞后的一阶惯性环节看待，就能从曲线上得到能代表该调节对象动态特性的参数：滞后时间t和时间常数T，并按照公式
KAy/（ymax-ymin）（2-19）Ar/（rmax-min）
计算出K值。
工：等效滞后时间；T：等效时间常数；K：广义对象的放大倍数。
在工程实际中，对于调节器比例的作用大小，常用比例度（也称比例带）来表示。简单来讲，比例度与调节器的放大倍数K互为倒数关系：
根据代表对象动态特性的三个参数：t、T、K，可以按照表2.2所列经验公式计算出对应于n=4：1（相当于g=0.75）时调节器的最佳整定参数。
表2.2响应曲线法整定参数的公式
下面，我们通过一个实例来了解这一方法的实际应用。
在一蒸汽加热的热交换器自动调节系统中，当供水温度为65℃时，阀门的输入电压增加0.4VDC（阀门的输入电压范围为1~5VDC）时，供水温度上升为67.8℃，并达到新的稳定状态。温度的最大变化范围为30℃~80℃。从温度的动态曲线上可以测出=
12min；T=2.5min。如果采用PI和PID调节规律，按照式（2-19）和表2.2给出的公式，可以计算出相应的整定参数。首先计算出控制对象的K值：
Ar=0.4（V DC）
rmax-/min-5-1=4（V DC）
Ay=67.5-65.0=2.8（℃）ymax-ymin=80-30=50（℃）
2.8所以K=300.560.44
Kr1.2
=0.56×=0.27T
2.5选用PI调节时，按表2.2公式可得：
P=1.1×27%=29.7%*30%
T=3.3×1.2=3.96~4（min）
选用PID调节时，按表2.2公式可得：
P=0.85×27%=22.95%~23%
Th=2×1.2=2.4（min）
Ta=0.5×1.2=0.6（min）
2.经验整定法
在现场控制系统的整定中，经验丰富的技术人员常常采用经验整定法。这种方法实质上是一种经验试凑法，它不需要进行试验和计算，而是根据运行经验和先验知识，先确定一组调节参数，然后人为加入阶跃扰动（通常是调节器设定值的扰动），观察被调量的响应曲线，并按照调节器各参数对调节过程的影响，逐次改变相应的整定参数值。一般按先P，后T、Ta的次序反复试验，直到获得满意的阶跃响应曲线为止。表2.3给出对于不同被调量（调节对象），调节器整定参数的经验数据；表2.4给出在设定值产生阶跃变化（扰动）时，调节器各个参数变化对调节系统动态过程的影响，可作为实际工程中参数主题定时的参考。
表2.3调节器整定参数的经验取值范围
表2.4整定参数变化对调节过程的影响
经验丰富的工程技术人员，合理地使用这种方法同样可以获得满意的调节器整定参数，取得最佳的控制效果，而且方法简单易行。
关于单回路调节系统的参数整定，还有临界比例度法、衰减曲线法等其他整定方法；对于串级调节系统、复合调节系统、比值调节系统等特殊的调节系统，其调节参数整定也有专门的方法。这里不作介绍，读者可参考相关的文献资料。
