在工业自动化领域，PID 参数整定是闭环控制投运的核心环节，整定效果直接决定系统调节品质。从现场快速试调到精准公式计算，不同工况适配不同整定方案。本文结合图片核心内容，拆解 3 种经典 PID 参数整定方法，附完整整定步骤与参数速查表，工控人直接落地应用！
一、经验整定法：无需计算，凭运行经验快速上手
经验整定法本质是经验凑试法，无需事前计算和实验，依托现场运行经验先确定一组控制器参数，通过观察系统加干扰后的过渡过程曲线，反复试调直至获得满意控制质量，特别适用于干扰频繁、过渡过程曲线不规则的控制系统。
浙大中控ECS700参数面板
核心适用场景
流量、温度、压力、液位等常规被控变量的基础整定，尤其适合缺乏经验的操作人员快速完成初步参数配置。
核心整定步骤
参数初设：根据被控变量特性，参考表 1（控制器参数经验数据）确定比例度 PB、积分时间 TI、微分时间 TD 的初始值。
单比例调试：先仅用比例（P）作用，寻找合适的比例度 PB，将人工加干扰后的过渡过程调整为 4:1 的衰减振荡过程。
加入积分调节：在比例作用基础上加入积分（I）作用，先取积分时间 TI 为衰减振荡周期的一半左右；因积分作用会增加振荡，需先将比例度增大 10%~20%，调整 TI 大小直至出现 4:1 衰减振荡。
加入微分调节：最后加入微分（D）作用，从零开始逐渐加大微分时间 TD；微分作用能抑制振荡，加入前可将比例度调至比纯比例作用时更小，或缩短积分时间，试调至过渡过程时间最短、超调量最小。
备选整定路径：先根据表 1 选取 TI 和 TD（通常取 TD=(1/3~1/4) TI），再对 PB 反复试调；若曲线不符合要求，调整 TI 和 TD 后重新试调，直至满足控制要求。
关键参数速查表（表 1：控制器参数经验数据）
被控变量
PB（%）
TI（s）
TD（s）
流量
40~100
18~60
-
温度
20~60
180~600
30~180
压力
30~70
24~180
-
液位
20~80
-
-
核心优缺点
优点：操作简单、无需额外实验，适配各类控制系统；
缺点：过度依赖经验，对于缺乏经验的人员，整定花费时间较多。
二、临界比例度法：依托临界数据，公式计算精准整定
临界比例度法是在系统闭环状态下，通过纯比例控制获取临界振荡数据（临界比例度 PBₖ、临界振荡周期 Tₖ），再利用经验公式计算控制器参数，适用于能稳定出现等幅振荡的系统。
核心整定步骤
初始参数设置：将控制器积分时间设为最大值（TI=∞），微分时间设为最小值（TD=0），比例度放在较大值后，让系统投入运行。
获取临界数据：逐渐减小比例度，每改变一次 PB 值，通过改变设定值给系统加一个阶跃干扰，观察系统输出；直至过渡过程出现等幅振荡，记录此时的临界比例度 PBₖ和临界振荡周期 Tₖ。
公式计算参数：利用 PBₖ和 Tₖ，参考表 2（临界比例度法控制器参数计算表，4:1 衰减比）计算最终整定参数。
参数投运整定：将比例度换成整定后的值，依次完成积分时间、微分时间的整定。
参数计算公式表（表 2：临界比例度法控制器参数计算表，4:1 衰减比）
控制规律
比例度 PB（%）
积分时间 TI/s
微分时间 TD/s
P
2PBₖ
-
-
PI
2.2PBₖ
5Tₖ
-
PD
1.8PBₖ
-
6Tₖ
PID
1.7PBₖ
30Tₖ
7.5Tₖ
三、衰减曲线法：实测衰减数据，适配多数系统的通用方案
衰减曲线法与临界比例度法整定过程相似，核心区别是直接让系统出现 4:1 的衰减振荡，再根据实测的衰减比例度 PBₛ和衰减振荡周期 Tₛ计算参数，试振时间短、易操作，是工业现场应用最广泛的整定方法。
核心整定步骤
初始参数设置：闭环状态下，将积分时间置于最大值，微分时间置于最小值，比例时间置于较大值。
获取衰减数据：让设定值变化作为干扰输入，逐渐减小比例度 PB，观察系统输出响应曲线；当系统出现 4:1 的衰减振荡时，记录此时的比例度 PBₛ和衰减振荡周期 Tₛ。
公式计算参数：参考表 3（衰减曲线法控制器参数计算表，4:1 衰减比），代入 PBₛ和 Tₛ计算最终整定参数。
参数计算公式表（表 3：衰减曲线法控制器参数计算表，4:1 衰减比）
控制规律
比例度 PB (%)
积分时间 TI/s
微分时间 TD/s
P
PBₛ
-
-
PI
1.2PBₛ
30Tₛ
-
PID
0.8PBₛ
18Tₛ
6Tₛ
总结
无临界振荡条件、需快速上手，选经验整定法，依托参数速查表即可完成初步整定；
系统能稳定出现等幅振荡、追求公式精准度，选临界比例度法；
多数常规工业系统、追求高效易操作，选衰减曲线法，是现场应用的首选方案。
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