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ProcessControl

过程控制8/16/20241过程控制青海大学1、5控制器的模拟控制算法常规控制器的组成:给定值设定机构,偏差比较机构,控制运算模块。8/16/20242过程控制青海大学反馈控制给定(目标)输出(控制结果)——根据误差进行的控制8/16/20243过程控制青海大学反馈控制控制器执行器被控对象测量/变送器-+目标误差输出广义对象PID8/16/20244过程控制青海大学常规PID控制系统的原理输入:控制偏差e(t)=r(t)

-y(t)

输出:偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)的线性组合

式中KP

——比例系数

TI

——积分时间常数

TD

——微分时间常数8/16/20245过程控制青海大学PID控制的优点①原理简单,使用方便;②适应性强;③鲁棒性强;控制品质对被控对象特性的变化不大敏感。④对模型依赖少。

1.5.1常规控制器模拟控制算法分析8/16/20246过程控制青海大学是最基本的控制规律。当负荷变化时,克服扰动能力强,控制作用及时,过渡过程时间短,但过程终了时存在余差,且负荷变化越大余差也越大。比例控制适用于控制通道滞后较小、时间常数不太大、扰动幅度较小,负荷变化不大、控制质量要求不高,允许有余差的场合。如贮罐液位、塔釜液位的控制和不太重要的蒸汽压力的控制等。比例控制算法(P调节)8/16/20247过程控制青海大学PID模拟控制算法传递函数:控制算式:理想算法

实际算法8/16/20248过程控制青海大学比例调节中,调节器的输出信号与偏差信号成比例:一、比例控制算法传递函数:1)比例控制算法8/16/20249过程控制青海大学yu比例控制算法比例控制器的调整参数:Kc:比例放大倍数δ:比例带

阶跃响应曲线8/16/202410过程控制青海大学比例控制算法P调节的阶跃响应P调节对偏差信号能做出及时反应,没有丝毫的滞后。输出u实际上是对其起始值的增量。因此,当偏差e为零,因而u=0时,并不意味着调节器没有输出,它只说明此时有u=u0。u0的大小是可以通过调整调节器的工作点加以改变的。u=Kp

eu0u0+Kpe08/16/202411过程控制青海大学比例带的定义:比例带是一个无量纲的纯数值其物理意义为:调节阀从全开到全关(输出作全量程范围变化时),输入(被控量)的变化占其全量程变化范围的百分数。输入输出是相对于控制器而言的

比例度

是指控制器输入的变化相对值与相应的输出变化相对值之比的百分数。

8/16/202412过程控制青海大学如果采用单元组合仪表,调节器的输入和输出都是统一的标准信号,即

,则有此时比例带(比例度)δ与比例增益成反比,比例带小,则较小的偏差就能激励调节器产生100%的开度变化,相应的比例增益就大。8/16/202413过程控制青海大学δ具有重要的物理意义u代表调节阀开度的变化量,δ就代表使调节阀开度改变100%即从全关到全开时所需要的被调量的变化范围。例如,若测量仪表的量程为100℃则δ=50%就表示被调量需要改变50℃才能使调节阀从全关到全开。当被调量处在“比例带”以内调节阀的开度(变化)才与偏差成比例。超出这个“比例带”以外调节阀已处于全关或全开的状态,调节器的输入与输出已不再保持比例关系。8/16/202414过程控制青海大学比例带举例一只比例作用的电动温度控制器,它的量程是100~200℃,电动控制器的输出是0~10mA,假如当指示值从140℃变化到160℃时,相应的控制器输出从3mA变化到8mA,这时的比例度为为8/16/202415过程控制青海大学比例带的定义:

当温度变化全量程的40%时,控制器的输出从0mA变化到10mA。在这个范围内,温度的变化和控制器的输出变化Δp是成比例的。但是当温度变化超过全量程的40%时(在上例中即温度变化超过40℃时),控制器的输出就不能再跟着变化了。这是因为控制器的输出最多只能变化100%。所以,比例度实际上就是使控制器输出变化全范围时,输入偏差改变量占满量程的百分数。说明8/16/202416过程控制青海大学比例度与输入输出的关系ue8/16/202417过程控制青海大学控制实例:浮子水位控制以原始平衡点作为设定点。例:流入量0.5t/h;流出量0.5t/h,水位高度40cm;流出量?新的水位高度?比例控制算法存在余差8/16/202418过程控制青海大学杠杆水槽液位浮子+-r=40cmyuym+++进水阀D出水阀浮子水位控制系统框图8/16/202419过程控制青海大学比例调节特点这里的杠杆充当了比例调节器:液位变化e是其输入;阀杆位移△u是其输出;调节器的比例增益为:该比例调节器是有余差的!余差的大小与比例增益有关,Kp大,余差小。8/16/202420过程控制青海大学比例调节特点余差(或静差)是指:被调参数的新的稳定值与给定值不相等而形成的差值。余差的大小与调节器的放大系数K或比例带δ有关放大系数越小,即比例带越大,余差就越大;放大系数越大,即比例带越小,比例调节作用越强,余差就越小。8/16/202421过程控制青海大学2)比例增益对控制系统的影响KC变化对过渡过程的影响曲线KC从0·5变化到1·5时,随着KC的减少输出响应曲线的变化从黑色线变化到蓝色线8/16/202422过程控制青海大学8/16/202423过程控制青海大学8/16/202424过程控制青海大学a)δ大调节阀的动作幅度小,变化平稳,甚至无超调,但余差大,调节时间也很长b)δ减小调节阀动作幅度加大,被调量来回波动,余差减小c)δ进一步减小被调量振荡加剧d)δ为临界值系统处于临界稳定状态e)δ小于临界值系统不稳定,振荡发散

δ对比例调节过程的影响8/16/202425过程控制青海大学比例调节的显著特点就是有差调节。

Kc↑(δ↓)↑

最大偏差减小

调节周期缩短

稳定性变差

余差也随着减少8/16/202426过程控制青海大学若对象较稳定(对象的静态放大系数较小,时间常数不太大,滞后较小)则比例增益可选大些,这样可以提高系统的灵敏度,使反应速度加快一些;相反,若对象的放大系数较大,时间常数较小,滞后时间较大则比例增益可选小一些,以提高系统的稳定性。比例增益的一般选择原则:8/16/202427过程控制青海大学二、比例积分控制算法

当对控制质量有更高要求时,就需要在比例控制的基础上,再加上能消除余差的积分控制作用。积分控制作用的输出变化量Δp与输入偏差e的积分成正比,即

积分控制规律Ki:积分速度;Ti:积分时间8/16/202428过程控制青海大学二、比例积分控制算法

1)积分控制器的动作规律积分时间越大,积分作用越弱。积分时间是指控制器在阶跃作用下,从起点到控制器输出累计到与输入量相等所需要的时间Ti8/16/202429过程控制青海大学积分调节的阶跃响应I调节器的输出不仅与偏差信号的大小有关,还与偏差存在的时间长短有关。只要偏差存在,调节器的输出就会不断变化,直到偏差为零调节器的输出才稳定下来不再变化。所以积分调节作用能自动消除余差。注意I调节的输出不像P调节那样随偏差为零而变到零。8/16/202430过程控制青海大学积分控制系统的特点:无差控制:只要有偏差存在,控制器就会一直调整输出,直到偏差为零动作过程慢:积分环节有90°相角滞后,增加一个滞后环节,使过程变慢。积分作用对系统稳定性不利1.5.2比例积分控制算法

8/16/202431过程控制青海大学积分速度(积分常数)的大小对调节过程影响:增大积分速度(积分时间减小)调节阀的速度加快,但系统的稳定性降低当积分速度大到超过某一临界值时,整个系统变为不稳定,出现发散的振荡过程。S0愈大,则调节阀的动作愈快,就愈容易引起和加剧振荡,而最大动态偏差则愈来愈小。减小积分速度(积分时间增大)调节阀的速度减慢,结果是系统的稳定性增加了,但调节速度变慢当积分常数小到某一临界值时,调节过程变为非振荡过程。无论增大还是减小积分速度,被调量最后都没有残差8/16/202432过程控制青海大学积分调节的滞后性它的滞后特性使其难以对干扰进行及时控制,所以一般在工业中,很少单独使用I调节,而基本采用PI调节代替纯I调节。8/16/202433过程控制青海大学2)比例积分控制作用2KcE8/16/202434过程控制青海大学残差的消除是PI调节器积分动作的结果。积分部分的阀位输出使调节阀开度最终得以到达抵消扰动所需的位置。比例部分的阀位输出Up在调节过程的初始阶段起较大作用,但调节过程结束后又返回到扰动发生前的数值。比例积分调节过程8/16/202435过程控制青海大学比例积分控制过程特点具有比例调节作用反应快、无滞后的优点,可以加快调整作用,缩短调节时间,又具有积分调节的优点,可以消除静差。比例控制作用为主,积分控制作用为辅(仅用于消除稳态偏差)PI调节引入积分动作消除了系统余差,却降低了原有系统的稳定性。8/16/202436过程控制青海大学控制器积分时间变化时的输出曲线定值控制系统8/16/202437过程控制青海大学随动控制系统控制器积分时间变化时的输出曲线8/16/202438过程控制青海大学3)比例积分调节对过渡过程的影响当工艺要求静态无余差,控制对象容量滞后小,负荷变化幅度较大,但变化过程又较慢的场合,可采用比例积分作用控制规律的控制器。一般来说,积分时间越小,积分作用越强,系统的稳定性也相应下降,消除余差能力增强。8/16/202439过程控制青海大学3)积分时间对过渡过程的影响调节器其它参数不变,Ti仅仅变化时

在同样比例度下,当缩短积分时间,加强积分控制作用时,一方面克服余差的能力提高,最大偏差减小;调节周期缩短,这是有力的一面。但另一方面会使过渡过程震荡加剧,稳定性降低。积分时间越短,震荡倾向越强烈,甚至会成为不稳定的发散震荡,这是不利的一方面。8/16/202440过程控制青海大学3)积分时间对过渡过程的影响以系统稳定性保持不变为前提,当Ti变化后必须相应调整比例度。

在相同的衰减比的情况下。当缩短积分时间,加强积分控制作用时,克服余差的能力提高,但最大偏差增加;调节周期增长。这主要是因为调节器加入积分后,使调节系统的稳定性变差,为保持原系统的稳定性,必须将比例度增大,这样出现了以上的结论。8/16/202441过程控制青海大学

积分饱和:具有积分作用的调节器,只要被调量与设定值之间有偏差,其输出就会不停的变化。如果由于某种原因(如阀门关闭、泵故障等),被调量偏差一时无法消除,然而调节器还是要试图校正这个偏差,结果经过一段时间后,调节器输出将达到某个限制值并停留在该值上,这种情况称为积分饱和。4)积分饱和及其防止8/16/202442过程控制青海大学积分饱和现象经常发生在间歇过程的控制中,如图从安全角度考虑调节阀选气关式,调节器选反作用。8/16/202443过程控制青海大学

u0.100.140.10->100%+-ruym++-8/16/202444过程控制青海大学积分饱和的防止

限幅法用高低值限幅器,控制器积分反馈信号限定在某个区域。外反馈法在控制器开环状态下,不再使它自身的信号做积分反馈,而是采用合适的外部信号作为积分反馈信号。从而也切断了积分正反馈,防止了进一步的偏差积分作用。积分切除法它是从控制器本身的线路结构上想办法。使控制器积分线路在开环情况下,会暂时自动切除,使之仅具有比例作用。所以这类控制器称为PI-P控制器。

8/16/202445过程控制青海大学比例积分控制器对于多数系统都可采用,比例度和积分时间两个参数均可调整。当对象滞后很大时,可能控制时间较长、最大偏差也较大;负荷变化过于剧烈时,由于积分动作缓慢,使控制作用不及时,此时可增加微分作用。三、比例微分控制算法8/16/202446过程控制青海大学

微分时间Td;微分增益Kd提供0至90o导前角,改善系统动态特性微分作用在静态时输出为0,无控制作用三、比例微分控制算法理想微分实际微分具有微分控制规律的控制器(9-20)8/16/202447过程控制青海大学比例微分控制算法理想比例微分控制算法增量式实际比例微分控制器传递函数8/16/202448过程控制青海大学微分作用纯比例作用纯比例作用TD大,微分作用强8/16/202449过程控制青海大学实际PD阶跃响应8/16/202450过程控制青海大学引入微分作用要适当高频噪声大的被控对象不宜引入微分Kd>1正微分Kd<1反微分比例微分控制算法使用注意事项说明:微分作用的强弱用微分时间TD来衡量微分时间TD越大,微分作用越强,超前时间越大。理想的微分调节是不能单独使用的,它总是依附于比例调节或比例积分调节的。8/16/202451过程控制青海大学比例微分控制的特点PD调节也是有差调节∵在稳态下,de/dt=0,PD调节器的微分部分输出为零,因此,此时PD调节与P调节相同。微分调节有提高控制系统稳定性的作用∵微分调节动作总是力图抑制被调量的振荡引入微分动作要适度,当TD超出某一上限值后,系统反而变得不稳定适度引入微分动作可以允许稍许减小比例带这样可以减小残差、减小短期最大偏差、提高振荡频率同时保持衰减率不变。8/16/202452过程控制青海大学微分调节也有不利之处:微分动作太强容易导致调节阀开度向两端饱和在PD调节中总是以比例动作为主,微分动作只能起辅助调节作用。PD调节器的抗干扰能力很差只能应用于被调量的变化非常平稳的过程,一般不用于流量和液位控制系统。微分调节动作对于纯迟延过程是无效的。比例微分控制的特点8/16/202453过程控制青海大学PD控制系统不同微分时间的响应过程8/16/202454过程控制青海大学四.比例积分微分三作用控制器PID调节:——将比例、积分、微分三种调节作用结合起来的调节。PID调节器的动作规律是:比例积分微分(PID)控制算法

PID调节的三个特征参数——比例带δ、积分时间TI、微分时间TD8/16/202455过程控制青海大学四.比例积分微分三作用控制器理想PID传递函数实际PID传递函数8/16/202456过程控制青海大学2、阶跃响应与特征参数3、三种作用的相互配合8/16/202457过程控制青海大学PIDPDPKCKdEKCE8/16/202458过程控制青海大学P、I、PI、PD、PID控制作用对过渡过程的影响:8/16/202459过程控制青海大学1.5.2数字PID控制算法由气动或液动、电动仪表组成的模拟PID控制器

由计算机实现的数字PID控制器

8/16/202460过程控制青海大学1.5.2数字PID控制算法(一)PID控制算法离散化连续时间t离散化采样时刻点KT8/16/202461过程控制青海大学微分比例积分数字PID中对应的各项应为怎样呢?(一)PID控制算法离散化8/16/202462过程控制青海大学(一)PID控制算法离散化微分比例积分控制器每执行一次就计算一次8/16/202463过程控制青海大学(一)PID控制算法离散化微分比例积分控制器每执行一次就计算一次Ts是控制周期,一个常量8/16/202464过程控制青海大学(一)PID控制算法离散化微分比例积分控制器每执行一次就计算一次Ts是控制周期,一个常量8/16/202465过程控制青海大学(一)PID控制算法离散化数字PID,位置式计算到终端执行器的输出将三种作用汇集起来求和取代积分差分取代微分8/16/202466过程控制青海大学(一)PID控制算法离散化位置式PID控制算法带来的问题对e(k)的累加增大了计算机的存储量和运算的工作量u(k)的直接输出易造成执行机构的大幅度动作有些应用场合要求增量式u(k)8/16/202467过程控制青海大学数字PID,增量式计算到达终端执行器的变化量(一)PID控制算法离散化8/16/202468过程控制青海大学(一)PID控制算法离散化增量式PID控制系统示意图位置式PID控制系统示意图8/16/202469过程控制青海大学(一)PID控制算法离散化增量式PID控制算法的优点不累加误差,增量的确定仅与最近几次偏差采样值有关,计算精度对控制量的计算影响较小;得出的是控制量的增量,误动作影响小;增量型算法不对偏差做累加,因而也不易引起积分饱和;易实现手动到自动的无冲击切换。8/16/202470过程控制青海大学(二)数字PID控制算法的改进积分项的改进积分分离PID算法遇限削弱积分PID算法8/16/202471过程控制青海大学(二)数字PID控制算法的改进积分分离PID算法控制偏差较大时,取消积分作用,以减小超调;控制偏差较小时,再恢复积分作用,以消除余差

式中8/16/202472过程控制青海大学(二)数字PID控制算法的改进遇限削弱积分PID算法若上一时刻控制输出已经达到最大(小),则此次只累加负(正)偏差,以避免控制量长时间停留在饱和区。

8/16/202473过程控制青海大学(二)数字PID控制算法的改进微分项的改进微分作用对高频干扰非常灵敏,容易引起控制过程振荡,降低调节品质。为此有必要对PID算法中的微分项进行改进。微分项的改进算法不完全微分算法微分先行8/16/202474过程控制青海大学(二)数字PID控制算法的改进不完全微分8/16/202475过程控制青海大学(二)数字PID控制算法的改进微分先行只对测量值y(t)微分,而不对偏差e(t)微分,也即对给定值r(t)无微分作用。这样在调整设定值时,控制器的输出就不会产生剧烈的跳变,也就避免了给定值升降给系统造成的冲击。8/16/202476过程控制青海大学(二)数字PID控制算法的改进8/16/202477过程控制青海大学1.5.3开关控制一、双位控制理想的双位控制器其输出p与输入偏差额e之间的关系为理想双位控制特性双位控制示例8/16/202478过程控制青海大学将上图中的测量装置及继电器线路稍加改变,便可成为一个具有中间区的双位控制器,见下图。由于设置了中间区,当偏差在中间区内变化时,控制机构不会动作,因此可以使控制机构开关的频繁程度大为降低,延长了控制器中运动部件的使用寿命。实际的双位控制规律二、具有中间区的双位控制具有中间区的双位控制过程1.5.3开关控制8/16/202479过程控制青海大学1.5.3开关控制双位控制过程中一般采用振幅与周期作为品质指标结论被控变量波动的上、下限在允许范围内,使周期长些比较有利。双位控制器结构简单、成本较低、易于实现,因而应用很普遍。8/16/202480过程控制青海大学1.5.3开关控制三、多位控制对系统的控制效果较好,但会使控制装置的复杂程度增加。

三位控制器特性图8/16/202481过程控制青海大学控制规律优缺点适用场合位式结构简单;价格便宜;控制质量不高;被控变量会振荡对象容量大,负荷变化小,控制质量要求不高,允许等幅振荡比例(P)结构简单;控制及时;参数整定方便;控制结果有余差对象容量大,负荷变化不大、纯滞后小,允许有余差存在,例如一些塔釜液位、贮槽液位、冷凝器液位和次要的蒸汽压力控制系统等比例积分PI能消除余差;积分作用控制缓慢;会使系统稳定性变差

对象滞后较大,负荷变化较大,但变化缓慢,要求控制结果无余差。此种规律广泛应用于压力、流量、液位和那些没有大的时间滞后的具体对象比例微分PD响应快、偏差小、能增加系统稳定性;有超前控制作用,可以克服对象的惯性;控制结果有余差对象滞后大,负荷变化不大,被控变量变化不频繁,控制结果允许有余差存在比例积分微分PID控制质量高;无余差;参数整定较麻烦对象滞后大;负荷变化较大,但不甚频繁;对控制质量要求高。例如精馏塔、反应器、加热炉等温度控制系统及某些成分控制系统8/16/202482过程控制青海大学1.6控制器参数的工程整定控制器参数的整定按照已定的控制方案,求取使控制质量最好的控制器参数值。即确定最合适的控制器比例度δ、积分时间TI和微分时间TD。方法理论计算的方法和工程整定法。8/16/202483过程控制青海大学PID控制作用比例作用P是基本控制作用,输出与输入无相位差。Kc越大控制作用越强,随着Kc的增加(比例度δ减小),余差下降,最大偏差减小,但稳定性变差。比例作用P引入积分作用I后,可以消除余差。但是幅值增加,相位滞后,使稳定性裕度下降,为保持同样稳定性裕度,Kc应减少10-20%(比例度δ应增加10-20%)。积分时间Ti越短,积分作用越强,Ti趋向无穷大时无积分作用。应防积分饱和。8/16/202484过程控制青海大学PID控制作用比例作用P引入适当微分作用D后,幅值增加,相位超前,使稳定性裕度提高,为保持同样稳定性裕度,Kc应增加10-20%(比例度δ应减少10-20%)。微分作用D可以克服容滞后,但对时滞毫无作用。微分时间Td越大,微分作用越强,Td=0无微分作用。8/16/202485过程控制青海大学控制器增益Kc或比例度δ

增益Kc

的增大(或比例度δ下降),使系统的调节作用增强,但稳定性下降;积分时间Ti

积分作用的增强(即Ti下降),使系统消除余差的能力加强,但控制系统的稳定性下降;微分时间Td

微分作用增强(即Td增大),可使系统的超前作用增强,稳定性得到加强,但对高频噪声起放大作用,主要适合于特性滞后较大的广义对象,如温度对象等。PID参数对控制性能的影响8/16/202486过程控制青海大学控制器参数整定的若干原则8/16/202487过程控制青海大学控制器参数整定的若干原则8/16/202488过程控制青海大学一、经验整定法

根据经验先将控制器参数放在一个数值上,直接在闭环的控制系统中,通过改变给定值施加干扰,在记录仪上观察过渡过程曲线,运用δ、TI、TD对过渡过程的影响为指导,按照规定顺序,对比例度δ、积分时间TI和微分时间TD逐个整定,直到获得满意的过渡过程为止。8/16/202489过程控制青海大学控制器参数的经验数据表一、经验整定法8/16/202490过程控制青海大学整定的步骤(1)先用纯比例作用进行凑试,待过渡过程已基本稳定并符合要求后,再加积分作用消除余差,最后加入微分作用是为了提高控制质量。关键看曲线,调参数。一、经验整定法8/16/202491过程控制青海大学三种振荡曲线比较图比例度过大、积分时间过大时两种曲线比较图比例度过小、积分时间过小或微分时间过大,产生的周期性激烈振荡。如果比例度过大或积分时间过大,过渡过程变化缓慢的情形。一、经验整定法8/16/202492过程控制青海大学(2)先按表中给出的范围把TI定下来,如要引入微分作用,可取TD=(1/3~1/4)TI,然后对δ进行凑试,凑试步骤与前一种方法相同。特点方法简单,适用于各种控制系统。特别是外界干扰作用频繁,记录曲线不规则的控制系统,采用此法最为合适。此法主要是靠经验,在缺乏实际经验或过渡过程本身较慢时,往往较为费时。一、经验整定法8/16/202493过程控制青海大学

对于同一个系统,不同的人采用经验凑试法整定,可能得出不同的参数值。在一个自动控制系统投运时,控制器的参数必须整定,才能获得满意的控制质量。同时,在生产进行的过程中,如果工艺操作条件改变,或负荷有很大变化,被控对象的特性就要改变,因此,控制器的参数必须重新整定。注意!8/16/202494过程控制青海大学几种常用的工程整定法二、临界比例度法

先通过试验得到临界比例度δk和临界周期Tk,然后根据经验总结出来的关系求出控制器各参数值。临界振荡过程8/16/202495过程控制青海大学几种常用的工程整定法临界振荡过程8/16/202496过程控制青海大学控制作用比例度/%积分时间TI/min微分时间TD/min比例比例+积分比例+微分比例+积分+微分2δk2.2δk1.8δk1.7δk0.85Tk0.5Tk0.1Tk0.125Tk

临界比例度法参数计算公式表特点

比较简单方便,容易掌握和判断,适用于一般的控制系统。对于临界比例度很小的系统不适用。对于工艺上不允许产生等幅振荡的系统本方法亦不适用。

8/16/202497过程控制青海大学三、衰减曲线法通过使系统产生衰减振荡来整定控制器的参数值。4∶1和10∶1衰减振荡过程在闭环的控制系统中,先将控制器变为纯比例作用,并将比例度预置在较大的数值上。在达到稳定后,用改变给定值的办法加入阶跃干扰,观察被控变量记录曲线的衰减比,然后从大到小改变比例度,直至出现4∶1或10∶1衰减比为止。通过比例度δs

和衰减周期TS,得到控制器的参数整定值。8/16/202498过程控制青海大学三、衰减曲线法控制作用δ/%TI/minTD/min比例δs比例+积分1.2δs0.5TS比例+积分+微分0.8δs

0.3TS0.1TS控制作用δ/%TI/minTD/min比例δs′比例+积分1.2δs′2T升比例+积分+微分0.8δs′1.2T升0.4T升4∶1衰减曲线法控制器参数计算表

10∶1衰减曲线法控制器参数计算表8/16/202499过程控制青海大学(1)加的干扰幅值不能太大,要根据生产操作要求来定,一般为额定值的5%左右,也有例外的情况。(2)必须在工艺参数稳定情况下才能施加干扰,否则得不到正确的δS

、TS或δS′和T升值。(3)对于反应快的系统,如流量、管道压力和小容量的液位控制等,要在记录曲线上严格得到4∶1衰减曲线比较困难。一般以被控变量来回波动两次达到稳定,就可以近似地认为达到4∶1衰减过程了。注意!8/16/2024100过程控制青海大学四、响应曲线法

在系统处于开环情况下,首先做被控对象的阶跃曲线,从该曲线上求得对象的纯滞后时间τ、时间常数T、和放大系数K。然后在按表经验公式计算Kp、Ti和Td。8/16/2024101过程控制青海大学响应曲线法PID参数整定步骤:(1)在手动状态下,改变控制器输出(通常采用阶跃 变化),记录被控变量的响应曲线(2)由开环响应曲线获得单位阶跃响应曲线,并求取 “广义对象”的近似模型与模型参数(3)根据控制器类型与对象模型,选择PID参数并投入闭环运行。在运行过程中,可对增益作调整四、响应曲线法

8/16/2024102过程控制青海大学参数整定找最佳,从小到大顺序查先是比例后积分,最后再把微分加曲线振荡很频繁,比例度盘要放大曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳曲线偏离回复慢,积分时间往下降曲线波动周期长,积分时

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