火電廠熱工自動(dòng)控制技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-06-26 18:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 初步分析得到下列結(jié)論： 增大比例系數(shù) Kp 將加快系統(tǒng)的響應(yīng)，有利于減小靜差，但是過(guò)大會(huì)使系統(tǒng)有較大的超調(diào)，使穩(wěn)定性變壞， Kp 取值過(guò)小，會(huì)使系統(tǒng)的動(dòng)作緩慢。 增大積分時(shí)間常數(shù) Ti 有利于減小超調(diào)，減小振蕩，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性增加，但系統(tǒng)靜差消除時(shí)間變長(zhǎng)，若 Ti 過(guò)小，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差將難以消除，導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定。 增大微分時(shí)間 Td 有利于加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，使系統(tǒng)超調(diào)量減小，穩(wěn)定性增加，但 是 Td 不能過(guò)大，實(shí)際系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到要求（上訴設(shè)計(jì)是理想的微分模型，所以如果實(shí)際的微分模型在 Td 過(guò)大時(shí)會(huì)使超調(diào)量增加，調(diào)節(jié)時(shí)間變長(zhǎng)），若 Td 過(guò)小，同樣超調(diào)量也增加，調(diào)節(jié)時(shí)間也較長(zhǎng)。 四、 Ziegler— Nichols 整定方法。 在實(shí)際的過(guò)程控制系統(tǒng)中，如果數(shù)據(jù)時(shí)通過(guò)階躍響應(yīng)來(lái)獲得的，且多數(shù)控制系統(tǒng)可以由公式 G（ s） = e s 1 ??TSK 來(lái)近似表示，我們可以由 (表一 )中給出的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)設(shè)計(jì) PID 控制器，如果數(shù)據(jù)是通過(guò)頻域響應(yīng)獲得的，先畫(huà)出其對(duì)應(yīng)的 Nyquist 曲線，可以得到系統(tǒng)的剪切 頻率 Wc 和極限增益 KC，同樣，可以有 (表一 )給出的經(jīng)驗(yàn)公式獲得 PID 控制器的參數(shù)。 控制器類(lèi)型 由階躍響應(yīng)整定 由頻率響應(yīng)整定 Kp Ti Td Kp Ti Td P T/K*? ? 0 ? 0 PI *? 3*? 0 0 PID *? 2*? ? /2 （表一） (1) 設(shè)想對(duì)被控對(duì)象（開(kāi)環(huán)系統(tǒng)）施加一個(gè)階躍信號(hào)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法，測(cè)出其相應(yīng)信號(hào)，如下圖所示 ,則輸出信號(hào)可由圖中的形狀近似確定參數(shù) K（靜態(tài)放大系數(shù)）， ? (l)（滯后時(shí)間），和 Tm（時(shí)間常數(shù)），獲得上述參數(shù)后就可以根據(jù)表一得出控制器的參數(shù)。 ι Tm0Y （∞）Ye （t ）1圖6 . 7 圖6 . 8圖中 L 表示 ? ， Tm 表示 T 。 舉例：某個(gè)控制系統(tǒng)的對(duì)象參數(shù)為： G（ s） = se 1s15 1 ?? ，求取其 P、 PI、 PID 控制的響應(yīng)曲線。 Matlab 程序如下： K=1。 T=15。 tao=5。 num0=1。 den0=[15 1]。 [num1,den1]=pade(tao,3)。 %生成純延遲環(huán)節(jié)的 3 階近似傳遞函數(shù)模型 num=conv(num0,num1)。 den=conv(den0,den1)。 G=tf(num,den)。 %生成開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù) s=tf(39。s39。)。 %定義拉普拉斯變量因子 %P 控制其設(shè)計(jì) PKp=T
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