目錄

一、整定前的準備

二、內環（副環）參數整定（核心步驟）

1. 斷開主環，單獨測試內環

2. 內環參數整定（按 “比例→積分→微分” 順序）

（1）比例系數（kp）整定

（2）積分系數（ki）整定

（3）微分系數（kd）整定（可選）

3. 驗證內環抗擾動能力

三、外環（主環）參數整定（基于內環穩定的基礎）

1. 閉合主環，以內環為執行器

2. 主環參數整定（按 “比例→積分→微分” 順序）

（1）比例系數（kp）整定

（2）積分系數（ki）整定

（3）微分系數（kd）整定（可選）

3. 驗證主環穩態精度與動態性能

四、實用整定方法（工程經驗）

五、注意事項

總結

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串級 PID 的參數整定是其能否發揮性能的關鍵，核心原則是 **“先整定內環（副環），再整定外環（主環）”**。這是因為內環（副環）的主要作用是快速抑制擾動、提供快速響應，必須先讓內環穩定且性能達標，才能為外環（主環）的精確控制奠定基礎。以下是具體的整定步驟、方法及注意事項：

一、整定前的準備

1. 明確系統結構
   確定主環和副環的被控量（如位置環 + 速度環、溫度環 + 功率環），明確：

   • 副環（內環）：響應速度快，負責抑制內環擾動（如負載波動、傳感器噪聲）；
   • 主環（外環）：響應速度慢（通常為內環的 1/5~1/10），負責最終目標的精確控制（如位置精度、溫度穩定性）。

2. 設定控制周期
   內環周期必須遠小于外環周期（推薦比例 5:1~10:1），例如：

   • 速度環（內環）：1ms；位置環（外環）：10ms；
   • 功率環（內環）：5ms；溫度環（外環）：50ms。