为了实现在PID控制器中进行良好的控制，需要设置适应控制对象的，适当的PID参数。通常情况下，对PID参数进行调整被称为”整定”，在模拟控制器盛行的时代，操作员通常需要手动进行整定。然而，随着控制器从模拟式转变为数字式，适应控制对象的自动计算和设定PID参数的”自整定功能”（Auto-Tuning）被加入，近年来，还加入了更智能的整定功能。”自我启动整定功能”（Self-Tuning）也是为了进一步提升操作性能和性能而开发的一项功能，我们公司的调节器产品CB系列，SA100和SA200都具备这个功能。因此，在这里讲解一下自整定功能与自我启动整定功能之间的区别，并且进一步介绍一下CB系列、SA100和SA200产品中搭载的自我启动整定功能的特点和概要。本文中，将自整定功能简称为”AT”，将自我启动整定功能简称为”ST”。

１．“ＡＴ”与“ＳＴ”的区别
ＲＫＣ的“ＡＴ”与“ＳＴ”的区别如下表所示。

	自整定(ＡＴ)	自我启动整定(ＳＴ)
基本动作	・通过ON/OFF控制的响应来计算，设定PID参数。	・无需特别的操作，控制器自身通过观测控制响应，将PID参数变更为适当的数值。
计算结果	・通过1次整定得到最适当的PID参数值。	・可能会出现通过1次整定不能收敛到最适当的PID参数值的情况。
整定的实施	・需要手动下达实施自整定的指令。	・通过控制器自动实施。 ・只有在控制状态发生变动（变更目标值，响应发生振动等）的情况下才会实施。
整定中的响应	・因为实施ON/OFF控制，会扰乱控制。	・无需实施ON/OFF控制，所以不会扰乱控制。
控制对象的特性发生变化时	・需要再次实施自整定。	・通过控制器自动计算和设定PID参数。

 

自我启动整定功能与自整定功能不同，通过观测通常的控制响应波形，自动计算和设定PID参数。

２．自我启动整定功能的特点
下面将介绍本公司自我启动整定功能的动作概述。
自我启动整定功能会在下述情况，日常运行时操作或控制状态不佳时自动执行，计算和设定PID参数。
◆［实施了接通电源/变更目标值/由STOP切换为RUN的操作］
◆［控制相应发生振动］

1）接通电源/更改目标值/由停止切换为RUN操作时的自我启动整定
通过观测接通电源/更改目标值/由停止切换为RUN操作时的目标值响应波形，自动计算PID参数。其特点是通过“波形观测处理”来评估目标值响应波形，并仅在响应不佳时设定计算出的PID参数。
（如果目标值响应波形良好，不会设置计算出的PID参数。）
因此，在更改目标值时的响应取决于更改目标值时设置的PID参数。
（当目标值响应不佳时，通过启动自整定，可以修正PID参数，在下次变更目标值时可以获得良好的目标值响应。）

• 关于通过自我启动整定计算PID参数
自我启动整定功能，通过从更改目标值或接入电源的时间点开始，到目标值安定为止的观测量的响应来计算PID参数。
计算出的PID参数，仅在响应对于目标值效果不佳时会被设定到控制器中。
• 关于评估目标值响应
对“响应速度”“过冲”“衰减量”进行评估。
• 通过自我启动整定变更PID参数的时间点
响应评估的结果为“响应不良”时设定新的PID参数。

２）控制响应发生振动时的自我启动整定
由控制对象的特性变动或运行条件变化引起控制响应发生振动时，为了使振动收敛而自动修正PID参数的自我启动整定功能。

• 关于发生振动时由自我启动整定计算出的PID参数
自我启动整定功能根据观测量的响应波形（振动响应）计算PID参数。
• 发生振动时自我启动整定变更PID参数的时机
观测量发生持续振动，且振动的衰减率判断为不良时，将设定新的PID参数。

３．自我启动整定功能的使用注意事项
１）接入控制器的电源前，要先接入加热器等控制对象的电源。
「接入电源・更改目标值时」的自我启动整定功能，根据从目标值变更或接入电源实施后的时间点开始，到测量值安定在目标值为止的观测量响应，来计算出PID参数。
所以，在接入控制器电源前，没有事先接入加热器等控制对象的电源的情况下， [测定出的响应]と[原本的响应]会变得不一致，根据自我启动整定会有计算・设定出不适当的PID参数的情况发生。

２）控制对象为下述情况时，使用自我启动整定会有设定PID参数不适当的情况发生，请不要使用自我启动整定动能。
　（１）有较大的扰乱（无法控制的扰乱）周期性的干扰控制对象
（例：注塑机模具的温度控制、半导体制造设备用热板的温度控制）

　（２）相互干扰非常强烈的控制对象
但是，如果是挤出机料筒部分的温度控制等，相互干扰不是很大的控制对象的话，是可以使用自我启动整定功能的。

「振动时」的自我启动整定功能，在原因为PID参数的不匹配（P:小，I:小，D:大 等）所引起振动的情况时，会使PID参数的增益适当变缓和，以达到抑制振动的目的。
因此，对于受到如上述1、2等周期性干扰影响的扰乱，看似出现振荡的PID响应也会以相同的方式运行，最终导致通过自我启动整定进行调整的PID参数被缓和修正。
一般来说，为了抑制如上述1、2等情况的影响，需要更强烈的PID参数修正，因此，在振动时的自我启动整定中不会计算出这些条件下的最佳参数。
另外，根据上述条件开启自我启动整定功能的情况时，由于PID参数被设定的较为缓和，对目标值变更或扰乱的响应也会变得缓慢。

４．最后
　CB系列、SA100和SA200等单回路控制器都配备了两种调整功能：“AT”和“ST”。
因此，CB系列、SA100和SA200等，可以使用“AT”来获得在设备启动时的第一次调整中得到良好的PID参数，然后使用“ST”来处理之后的特性变化。