單回路pid控制ppt課件-wenkub.com
2025-05-03 13:11 本頁面
【正文】 假設(shè)采用單回路控制，試為上述對象設(shè)置合適的 PID參數(shù)。在 10時刻設(shè)定值從 20變?yōu)?25，試對不同控制器進(jìn)行仿真比較。試回答以下問題： （ 1）燃料控制閥選用“氣開”閥還是“氣關(guān)閥”， why？ （ 2）溫度控制器該選“正作用”還是“反作用”， why？ （ 3）若在手動控制狀態(tài)，溫度控制器的輸出減少 3%，爐出口溫度的變化過程如題 45下表格所示。此時，由于積分作用的存在，使調(diào)節(jié)器輸出 u(t)無限制地增大或減少，直至達(dá)到極限值。 衰減曲線法舉例 工程整定法 4響應(yīng)曲線法 ? 響應(yīng)曲線法 PID參數(shù)整定步驟： （ 1）在手動狀態(tài)下，改變控制器輸出（通常采用階躍 變化），記錄被控變量的響應(yīng)曲線； （ 2）根據(jù)單位階躍響應(yīng)曲線求取“廣義對象”的近似模型與模型參數(shù)； （ 3）根據(jù)控制器類型與對象模型，選擇 PID參數(shù)并投 入閉環(huán)運行。 ? （ 2）在生產(chǎn)過程中，負(fù)荷變化會影響過程特性。 臨界比例度法舉例 臨界比例度法 (續(xù) ) 控制規(guī)律 Kc Ti Td P PI PID 根據(jù)等幅振蕩曲線得到的振蕩周期 Pu 和產(chǎn)生等幅振蕩的控制器增益 Kcmax ， 對所選擇的控制規(guī)律查表得到控制器參數(shù)。 工業(yè) PID控制器的選擇 被控參數(shù) 控制器 備注 溫度 / 成分 PID *1 流量 / 壓力 PI 液位 / 料位 P *1：當(dāng)工業(yè)對象具有較大的滯后時，可引入微分作用；但如果測量噪聲較大，則應(yīng)先對測量信號進(jìn)行一階或平均濾波。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 。 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。 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。 控制器的作用方向選擇：假設(shè)檢驗法 根據(jù)控制閥的“氣開氣關(guān)”的選擇原則，該閥應(yīng)選“氣開閥”，即： u↑→ Rf↑。 ?選擇方法 ： （ 1） 假設(shè)檢驗法。 控制閥結(jié)構(gòu)形式的選擇 閥結(jié)構(gòu)形式 特點及使用場合 直通單座 閥前后壓降低，適用于要求泄露量小的場合 直通雙座 閥前后壓降大，適用于要求泄露量較大的場合 角閥 適用于高壓，高粘度的，含懸浮物或顆粒狀物質(zhì)的場合 高壓閥 適用于高壓控制的特殊場合 蝶閥 適用于有懸浮物的液體、大流量氣體、壓差低、允許泄露量大的場合 隔膜閥 適用于有腐蝕介質(zhì)的場合 三通閥 適用于分流或合流的控制場合 控制閥的結(jié)構(gòu)形式 調(diào)節(jié)閥流量特性的選擇 ? 選擇原則： 僅當(dāng)對象特性近似線性而且閥阻比大于 0. 60 以上（即調(diào)節(jié)閥兩端的壓差基本不變），才選擇線性閥，如液位控制系統(tǒng)；其他情況大都應(yīng)選擇對數(shù)閥。 生產(chǎn)工藝對控制閥的開閉形式?jīng)]有嚴(yán)格的要求開閉形式可以任選。 執(zhí)行機(jī)構(gòu)電氣轉(zhuǎn)換器 閥體管路系統(tǒng)u ( t ) p c l f q執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥體....... .......pc控制閥氣開氣關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖 閥門的“氣開”與“氣關(guān)”
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