ジーグラとニコルスは、PIDコントローラのパラメータを発見的に求める方法を開発しました。オートチューニングウィザード、およびPIDリレーオートチューニング法を使用するPID VIが、この方法を使用しています。
ジーグラ・ニコルスオートチューニング法を使用するときは、高速（減衰比1/4）、通常（一部オーバーシュート）、低速（少しオーバーシュート）の3種類のループ応答パフォーマンスから1つを選択します。以下の表に、ループパフォーマンスの種類別にチューニング計算式を示します。
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メモ チューニングの間、プロセスは閉ループPID制御のままになります。既存のコントローラのスイッチをオフにして、実験を開ループの状態で行う必要はありません。設定値リレー実験では、設定値信号はPIDコントローラの設定値を反映します。 |
ジーグラ・ニコルス閉ループ/周波数応答法
以下の表に、比例のみによる制御でのチューニング計算式をループパフォーマンス別に示します。Kuはコントローラゲイン、Tuは振動期間を表します。
| 高速パフォーマンス |
| コントローラ |
Kc |
Ti |
Td |
| P |
0.5Ku |
— |
— |
| PI |
0.4Ku |
0.8Tu |
— |
| PID |
0.6Ku |
0.5Tu |
0.12Tu |
| 通常パフォーマンス |
| コントローラ |
Kc |
Ti |
Td |
| P |
0.2Ku |
— |
— |
| PI |
0.18Ku |
0.8Tu |
— |
| PID |
0.25Ku |
0.5Tu |
0.12Tu |
| 低速パフォーマンス |
| コントローラ |
Kc |
Ti |
Td |
| P |
0.13Ku |
— |
— |
| PI |
0.13Ku |
0.8Tu |
— |
| PID |
0.15Ku |
0.5Tu |
0.12Tu |
ジーグラ・ニコルス開ループ/ステップ応答法
以下の表に、PIまたはPID制御でのチューニング計算式をループパフォーマンス別に示します。TPは時定数、
は無駄時間を表します。
| 高速パフォーマンス |
| コントローラ |
Kc |
Ti |
Td |
| P |
TP/ |
— |
— |
| PI |
0.9TP/ |
3.33 |
— |
| PID |
1.1TP/ |
2.0 |
0.5 |
| 通常パフォーマンス |
| コントローラ |
Kc |
Ti |
Td |
| P |
0.44TP/ |
— |
— |
| PI |
0.4TP/ |
5.33 |
— |
| PID |
0.53TP/ |
4.0 |
0.8 |
| 低速パフォーマンス |
| コントローラ |
Kc |
Ti |
Td |
| P |
0.26TP/ |
— |
— |
| PI |
0.24TP/ |
5.33 |
— |
| PID |
0.32TP/ |
4.0 |
0.8 |
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メモ 上の表は比例ゲイン（Kc）値が示されています。比例ゲインと比例バンド（PB）の関係は以下の式で表されます。
Kc = 100/PB |