【正文】 247。 ? 超調(diào)量 （ Maximum Overshoot）：指響應(yīng)的最大偏離量 h(tp)于終值之差的百分比，即 st 同時(shí)反映響應(yīng)速度和阻尼程度的綜合性指標(biāo)。 ?上升時(shí)間 （ Rise Time）響應(yīng)曲線從穩(wěn)態(tài)值的 10%上升到 90%，所需的時(shí)間。 快速性 指過渡過程的持續(xù)時(shí)間，即從干擾發(fā)生起至被控參數(shù)又建立新的平衡狀態(tài)為止的過渡時(shí)間。穩(wěn)定的控制系統(tǒng)的被控參數(shù)和控制參數(shù)的過渡過程曲線最后趨于平衡；不穩(wěn)定的控制系統(tǒng)過渡過程曲線則是漸擴(kuò)的，無法恢復(fù)平衡。 圖 .帶死區(qū)的 PID控制系統(tǒng) 第一章 熱工自動化概述 North China Electric Power University 62 167。如果在控制算法中加入低通濾波，則性能可得到顯著地改善。 ? ?( ) ( ) ( 1 )pdd KTu k e k e kT? ? ?? ? ? ?? ?( ) ( ) ( 1 ) ( 1 ) ( 2 )pdd KTu k e k e k e k e kT? ? ? ? ? ? ? ?第一章 熱工自動化概述 North China Electric Power University 58 (1) 四點(diǎn)中值差分法 本這種方法中．一方面將 取得略小于理想情況，另一方面，在組成差分時(shí)，不直接應(yīng)用前后兩次偏差，而是用平均差作基準(zhǔn)，再用加權(quán)求和構(gòu)成近似微分項(xiàng)。 變速積分 PID的基本思想是設(shè)法改變積分項(xiàng)的累加速度，使其與偏差的大小相對應(yīng)：偏差越大，積分越慢，反之則越快。 圖 . 積分分離 PID切換原理圖 第一章 熱工自動化概述 North China Electric Power University 55 在系統(tǒng)啟動的初期，系統(tǒng)的偏差較大時(shí)，暫時(shí)切除積分作用（將積分系數(shù)置 0）；當(dāng)系統(tǒng)的輸出接近給定值（進(jìn)入到帶域之內(nèi)）時(shí)，再將積分器投入，即 ? ?? ?0( ) ( ) ( 1 ) ( )()( ) ( ) ( ) ( 1 ) ( )pdkp i djK e k K e k e k e kukK e k K e j K e k e k e k???? ? ? ? ???? ? ? ? ? ???? ε為積分器分離值， 為積分分離 PID調(diào)節(jié)器的一個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)，算法程序?qū)⑾到y(tǒng)的偏差 e（ k）的絕對值與 ε 進(jìn)行比較，然后，作出使用 PID調(diào)節(jié)器還是使用 PD調(diào)節(jié)器的決策。由于計(jì)算機(jī)輸出接口（ D／ A轉(zhuǎn)換器）的字長是有限的，當(dāng)系統(tǒng)在剛啟動的一段時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)的偏差較大，積分器經(jīng)過若干個(gè)采樣周期的積分運(yùn)算以后，其積分結(jié)果就會超過計(jì)算機(jī)輸出接口所能表示的最大值，從而使調(diào)節(jié)器從線性工作區(qū)進(jìn)入飽和區(qū)。這些改進(jìn)算法，在一些應(yīng)用場合得到了很好的效果。 ● PID算法簡單明了，形成了完整的設(shè)計(jì)和參數(shù)調(diào)整方法 ,很容易為工程技術(shù)人員所掌握。在過程開始時(shí)強(qiáng)迫過程進(jìn)行，過程結(jié)束時(shí)減小超調(diào)，克服振蕩，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，加快系統(tǒng)的過渡過程。 第一章 熱工自動化概述 North China Electric Power University 48 4. PID(比例 積分 微分 )控制特點(diǎn) (1) 缺點(diǎn) 不適用于有大時(shí)間滯后的控制對象，參數(shù)變化較大甚至結(jié)構(gòu)也變化的控制對象，以及系統(tǒng)復(fù)雜、環(huán)境復(fù)雜、控制性能要求高的場合。 調(diào)節(jié)過程開始時(shí) ， 被調(diào)量偏差小 ， 但其變化速度卻較大 ， 可使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生較大的位移 。 對于定值控制系統(tǒng) ， 偏差信號的變化速度就是被調(diào)量的變化速度 ， 即 ( ) ( )( ) ( 0 ) ( 0 )ddd e t d c tu t u T u Td t d t= + = +微分時(shí)間 加入微分調(diào)節(jié)作用實(shí)現(xiàn) 超前調(diào)節(jié) ，有利于克服動態(tài)偏差，將大大改善調(diào)節(jié)過程。 第一章 熱工自動化概述 North China Electric Power University 41 積分調(diào)節(jié)規(guī)律 積分調(diào)節(jié)規(guī)律是調(diào)節(jié)器輸出控制作用 u（ t）與其偏差輸入信號 e（ t）隨時(shí)間的積累值成正比，即 dtteTutui??? )(1)0()(積分時(shí)間 積分作用曲線 特點(diǎn)： 只要偏差存在，積分控制作用一直增加；消除穩(wěn)態(tài)偏差，實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，其控制作用體現(xiàn)在調(diào)節(jié)過程的后期。 14 常規(guī) PID調(diào)節(jié)器 第一章 熱工自動化概述 North China Electric Power University 36 一、常規(guī) PID控制規(guī)律 接受被調(diào)量信號和給定值比較后的偏差信號，按比例 積分 微分控制規(guī)律 輸出控制指令給執(zhí)行器。 （ 2）被調(diào)量在干擾發(fā)生的開始階段有遲延和慣性。 程序控制系統(tǒng)： 給定值按已知的時(shí)間函數(shù)變化。 主要的熱工控制系統(tǒng)，如：給水控制系統(tǒng)、再熱汽溫控制系統(tǒng)等。 第一章 熱工自動化概述 North China Electric Power University 29 2．按閉合回路的數(shù)目分類 單回路控制系統(tǒng) ： 只有一個(gè)被控量信號反饋到控制器的輸入端。 特點(diǎn)：基于偏差，消除偏差，可克服各種擾動對被控量的影響，有較高精度，但控制不及時(shí)。 調(diào) 節(jié) 量： 由控制作用來改變并去控制被調(diào)量變化的物 理量。 控制對象 被控制的熱工生產(chǎn)過程或設(shè)備。 13 熱工控制系統(tǒng)的 組成 第一章 熱工自動化概述 North China Electric Power University 23 圖 汽包水位自動控制系統(tǒng)示意圖 用自動化裝置代替上述人工操作來完成控制任務(wù)，就形成了自動控制系統(tǒng)。 10. 汽輪機(jī)自啟動系統(tǒng) （ TAS） 第一章 熱工自動化概述 North China Electric Power University 21 （ TSI） 和汽輪機(jī)緊急跳閘系統(tǒng) （ ETS） 汽輪發(fā)電機(jī)屬高速運(yùn)轉(zhuǎn)的大型機(jī)械設(shè)備，對其運(yùn)行參數(shù)的要求十分嚴(yán)格。該系統(tǒng)可進(jìn)行自動報(bào)警，制表打印，性能指標(biāo)計(jì)算，事件順序記錄，歷史數(shù)據(jù)存儲以及操作指導(dǎo)等。 第一章 熱工自動化概述 North China Electric Power University 17 5. 順序控制系統(tǒng) （ sequence control system， SCS） 按照生產(chǎn)過程工藝要求預(yù)先擬定的順序，有計(jì)劃、有步驟、自動地對生產(chǎn)過程進(jìn)行一系列操作的系統(tǒng)，稱之為順序控制系統(tǒng)。 第一章 熱工自動化概述 North China Electric Power University 15 2. 廠級實(shí)時(shí)監(jiān)控信息系統(tǒng) （ Supervisory Information System in Plant Level，簡稱 SIS） SIS是發(fā)電廠的生產(chǎn)過程自動化和電力市場交易信息網(wǎng)絡(luò)化的中間環(huán)節(jié)，是發(fā)電企業(yè)實(shí)現(xiàn)發(fā)電生產(chǎn)到市場交易的中間控制層，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程控制和生產(chǎn)信息管理一體化的核心，是承上啟下實(shí)現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)的控制樞紐。 自動化技術(shù)對于提高機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平是行之有效的 ， 大型火電機(jī)組離開了高度的自動化 ， 就不可能做到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 。如汽輪機(jī)的計(jì)算機(jī)應(yīng)力估算和壽命管理系統(tǒng) ， 汽輪機(jī)自啟停系統(tǒng) (turbine automatic system， TAS)。 例如 ， RUN BACK（ 自動快速減負(fù)荷 ） 、 RUN UP（ 強(qiáng)增負(fù)荷 ） ， RUN DOWN（ 強(qiáng)減負(fù)荷 ） 、 FAST CUT BACK（ FCB， 負(fù)荷快速切回或稱快速甩負(fù)荷 ）等功能 。 （ Supervisory Information System in Plan