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正文內(nèi)容

單回路pid控制ppt課件(編輯修改稿)

2025-06-02 13:11 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 ( t )u ( t ) Rf ( t ) 加熱爐控制通道( + )D ( t )回路判別法的要點: ( 1)反饋回路中負(fù)增益環(huán)節(jié)數(shù)為奇數(shù); ( 2)對控制器而言,“正作用”是指 Tm↑→ u↑。 回路判別法的步驟: ? ( 1)根據(jù)被控變量和操作變量判斷被控對象增益特性; ? ( 2)根據(jù)控制閥開閉形式選擇原則確定控制閥增益特性; ? ( 3)變送器增益特性一般為正; ? ( 4)確定控制器的增益特性,從而確定其正、反作用。 舉例:壓力控制系統(tǒng)的分析 “正作用” + Gm(S) Go(S) Gv(S) Gc(S) + PC 氣開 PC 氣開 + Gm(S) Go(S) Gv(S) Gc(S) + “反作用” 結(jié)論 ? 討論了調(diào)節(jié)閥的流量特性及開關(guān)選擇原則; ? 引入了廣義對象的概念; ? 介紹了 單回路 控制器“正反作用”的選擇原則。 上一講內(nèi)容回顧 ? 討論了調(diào)節(jié)閥的流量特性及開關(guān)選擇原則; ? 引入了廣義對象的概念; ? 介紹了 單回路 控制器的“正反作用”; 本講基本要求 ? 描述了單回路系統(tǒng)的常用性能指標(biāo) ? 掌握 PID控制律的意義及與控制性能的關(guān)系 ? 了解 PID控制律的選取原則 ? 掌握 單回路 PID控制器的參數(shù)整定方法 ? 了解“防積分飽和”與“無擾動切換” ? 了解 PID參數(shù)的自整定方法 控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) ? 以階躍響應(yīng)曲線的特征參數(shù)作為性能指標(biāo) ? 偏差積分性能指標(biāo) 控制性能指標(biāo) nBB ?21%100)( )()( ?? ??? y yty p?st?衰減比 ?超調(diào)量 ?回復(fù)時間 ?余差 偏差平方值積分 ? ? ??0 2 m in)( dtteI S E偏差絕對值積分 ? ? ??0 m in)( dtteI A E偏差絕對值與時間乘積的積分 0 ( ) m i nI T AE t e t d t????)()( ???? yxe? [例 ] 某化學(xué)反應(yīng)器,工藝規(guī)定操作溫度為 200177。 10℃ ,考慮安全因素,調(diào)節(jié)過程中溫度規(guī)定值最大不得超過 15℃ 。現(xiàn)設(shè)計運行的溫度定值調(diào)節(jié)系統(tǒng),在最大階躍干擾作用下的過渡過程曲線如下圖所示,試求:該系統(tǒng)的過渡過程品質(zhì)指標(biāo)(最大偏差、超調(diào)量、余差、衰減比和震蕩周期),并問該調(diào)節(jié)系統(tǒng)是否滿足工藝要求。 ? 解: ? 最大偏差: A=230200=30℃ ? 余差: c=205200=5℃ ? 衰減比: ? 震蕩周期: T=205=15min ? 過渡時間(調(diào)節(jié)時間): ? 再:工藝規(guī)定操作溫度為 200177。 10℃ ,考慮安全因素,調(diào)節(jié)過程中溫度規(guī)定值最大不得超過 15℃ ,而該調(diào)節(jié)系統(tǒng) =30℃ ,不滿足工藝要求。 152 0 52 1 02 0 52 3 0/ ?????BBnm in22?st 三種常規(guī)的反饋控制模式 ? 當(dāng)構(gòu)成一個控制系統(tǒng)的被控對象、測量變送環(huán)節(jié)和控制閥都確定之后,控制器參數(shù)是決定控制系統(tǒng)控制質(zhì)量的唯一因素。 PID 控制器 比例控制器 0)()( uteKtu c ?? %100*1cK??比例增益對控制性能的影響 控制器增益 Kc對系統(tǒng)性能的影響 : 增益 Kc 增大 , 系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用增強,但穩(wěn)定性下降 ( 當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時 ,調(diào)節(jié)頻率提高、 余差 下降) 。 P控制作用舉例 比例積分控制器 )11()( sTKsGicc ??00 )1( ue dtTeKutic ??? ?積分時間 積分作用對控制性能的影響 積分時間 Ti 對系統(tǒng)性能的影響 引入積分作用可以消除穩(wěn)態(tài) 余差 ,但 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降 。當(dāng) 積分作用 過 強 時 (即 Ti 過小 ), 可能使 控制系統(tǒng)不 穩(wěn)定 。 PI控制作用舉例 理想的比例積分微分控制器 ? 微分時間 Td 對系統(tǒng)性能的影響 微分作用的增強(即 Td 增大),從理論上講使系統(tǒng)的超前作用增強,穩(wěn)定性得到加強,但 對高頻噪聲起放大作用
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