pid控制經(jīng)典培訓(xùn)教程(存儲(chǔ)版)
【正文】 0．49—0．141．05PIPID0．050．0430．490．470．910．47—0．161．21．52．0PIPID0．140．090．420．340．990．43—0．2PIPID0．220．160．360．271．050．40—0．22PIPID——0．570．70．830．5—0．13常規(guī)控制器
● PID參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：PID控制器參數(shù)的工程整定,各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)中PID參數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以下可參照：溫度T: P=20~60%,TI=180~600s,TD=3180s壓力P: P=30~70%,TI=24~180s,液位L: P=20~80%,TI=60~300s,流量L: P=40~100%,TI=6~60s。 二是工程整定方法，它主要依賴工程經(jīng)驗(yàn)，直接在控制系統(tǒng)的試驗(yàn)中進(jìn)行，且方法簡(jiǎn)單、易于掌握，在工程實(shí)際中被廣泛采用。 以第3種控制方式為例: 計(jì)算出⊿U(n)后，一般首先將其歸一化，也就是說(shuō)變換為你所要控制的對(duì)象對(duì)應(yīng)的值。
● 慣性濾波法濾波器傳遞函數(shù)為一階慣性環(huán)節(jié)Y(s)1X(s) = Tf s + 1Tf—— 濾波器時(shí)間常數(shù)。采樣周期Ts /s控制系統(tǒng)類型說(shuō)明壓力系統(tǒng)液位系統(tǒng)流量系統(tǒng)353512Ts獲取純滯后時(shí)間溫度系統(tǒng)成分系統(tǒng)15201520對(duì)串級(jí)系統(tǒng)Ts副 = ?141T5 s主
選取采樣周期時(shí)應(yīng)考慮的幾個(gè)因素：● 采樣周期應(yīng)遠(yuǎn)小于對(duì)象的擾動(dòng)信號(hào)周期● 采樣周期應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于對(duì)象時(shí)間常數(shù)● 考慮執(zhí)行器的響應(yīng)速度● 考慮對(duì)象所要求的調(diào)節(jié)品質(zhì)● 考慮控制系統(tǒng)的性能價(jià)格比● 考慮計(jì)算機(jī)所承擔(dān)的工作量
167。 311 DDC系統(tǒng)的組成原理給定值被控變量輸出通道 D/A輸入通道 A/D計(jì)算機(jī)廣義對(duì)象y輸入通道 A/D
DDC系統(tǒng)的特點(diǎn)：●計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快。 PD（比例微分）控制器PD控制器的輸入輸出關(guān)系為：u(t) = KPe(t)+ KD de(t)dt相應(yīng)的傳遞函數(shù)為：G(s) = U(s)E(s)= KP + KDs = KP(1+ s )wdKPKDwd =
L(w)(dB)+20dB/dec0控制器的wd20lgKP?(w)圖90o45oo0
PD對(duì)系統(tǒng)性能的改善
PD控制的特點(diǎn)（類似于超前校正）：增加系統(tǒng)的頻寬，降低調(diào)節(jié)時(shí)間；改善系統(tǒng)的相位裕度，降低系統(tǒng)的超調(diào)量；增大系統(tǒng)阻尼，改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性；增加了系統(tǒng)的高頻干擾；PD控制的應(yīng)用：依據(jù)性能指標(biāo)要求和一定的設(shè)計(jì)原則求解或試湊參數(shù)。
P（比例）控制R2R1+ui(t)uo(t)Gc(s) = Uo(s) R2=? KPUi(s) R2
P控制對(duì)系統(tǒng)性能的影響：Kp1時(shí)：，穩(wěn)態(tài)誤差減?。唬^(guò)渡過(guò)程時(shí)間縮短；。它能敏感出誤差的變化趨勢(shì),可在誤差信號(hào)出現(xiàn)之前就起到修正誤差的作用,有利于提高輸出響應(yīng)的快速性,減小被控量的超調(diào)和增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。積分控制作用始終施加指向給定值的作用力，有利于消除靜差，其效果不僅與偏差大小有關(guān)，而且還與偏差持續(xù)的時(shí)間有關(guān)。這里就需要積分控制。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí)，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來(lái)確定，這時(shí)應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。 階躍響應(yīng) 階躍響應(yīng)是指將一個(gè)階躍輸入加到系統(tǒng)上時(shí)，系統(tǒng)的輸出?？刂葡到y(tǒng)的被控量,經(jīng)過(guò)傳感器,變送器,通過(guò)輸入接口送到控制器。 1 PID控制簡(jiǎn)介目前工業(yè)自動(dòng)化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志。有利用PID控制實(shí)現(xiàn)的壓力、溫度、流量、液位控制器，能實(shí)現(xiàn)PID控制功能的可編程控制器(PLC)，還有可實(shí)現(xiàn)PID控制的PC系統(tǒng)等等。穩(wěn)是指系統(tǒng)的穩(wěn)定性，一個(gè)系統(tǒng)要能正常工作，首先必須是穩(wěn)定的，從階躍響應(yīng)上看應(yīng)該是收斂的。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制器中必須引入“積分項(xiàng)”。 自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。
167。故可相應(yīng)增加開(kāi)環(huán)增益，從而減少穩(wěn)態(tài)誤差。
例：PI控制系統(tǒng)如圖
167。Ts e?i?i=0?de =amp。如果要求分辨率為D0，則字長(zhǎng)為：C ≥ log2(1+ 1 )D0例：某溫度控制系統(tǒng)的溫度范圍為0～200℃，要求分辨，求A/D轉(zhuǎn)換器的字長(zhǎng)。
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