工業(yè)被控過程建模與控制器參數(shù)-在線瀏覽
2024-08-17 13:41本頁面
【正文】 得到對象的數(shù)學模型。這種方法建立的模型的最大優(yōu)點是具有非常明顯的物理意義，模型具有很大的適應性，便于模型參數(shù)的調(diào)整。試驗建模針對所要研究的對象，人為地施加一個輸入作用，然后用儀表記錄表征對象特性的物理量隨著時間變化的規(guī)律，得到一系列的試驗數(shù)據(jù)或者是曲線。混合建模將機理建模和試驗建模結(jié)合起來就是混合建模。方法一：經(jīng)驗法：根據(jù)經(jīng)驗和先驗知識確定一組參數(shù)，然后根據(jù)各參數(shù)的影響，調(diào)整參數(shù)，直至滿意為止。方法二：臨界比例度（帶）法：比例度（帶）δ(%) ：與比例系數(shù)Kc成反比關系。設TI=∞，TD=0 ，使控制器工作在純比例，使系統(tǒng)的輸出響應情況下，將比例帶由大逐漸變小(對應的比例系數(shù)Kc由小逐漸變大)呈現(xiàn)等幅振蕩。表1 臨界比例度法整定經(jīng)驗公式δ Ti(S) Td(S) P 2δS PI TS/ PID 方法三：衰減曲線法：在閉環(huán)系統(tǒng)中，先把控制器設置為純比例作用，然后把 比例帶由大逐漸減小(對應的比例系數(shù)Kc由小逐漸變大) ，加階躍擾動觀察輸出響應的衰減過程，直至出現(xiàn)4:1衰減過程為止。相鄰兩波峰間的距離稱為衰減周期TS，記錄δS和TS。最后對參數(shù)進行微調(diào)，直到動態(tài)過程滿意為止。 響應曲線法控制原理圖令控制器的輸出為幅度為x0,的階躍信號，則對象經(jīng)測量變送器后的輸出Y（t）， 由該圖可確定τ、T和 Kc。表3響應曲線法相關參數(shù)整定的經(jīng)驗公式單容水箱液位控制系統(tǒng)主要是實現(xiàn)對液位的控制，單容水箱有兩個可以控制的變量，一個進水口的流量，另一個是出水口的流量。所以被控制過程建模采用機理建模。跟其它的方法相比較，臨界比例度法簡單快捷，所以可以采用臨界比例度法進行整定。為了能更好的選取控制方法和參數(shù)，有必要知道被控對象—上水箱的結(jié)構(gòu)和特性。這樣，當水箱水位升高時，其出水量也在不斷增大。由此可見，單容水箱系統(tǒng)是一個自衡系統(tǒng)。要對該對象進行較好的計算機控制，有必要建立被控對象的數(shù)學模型。根據(jù)它的這一特性，我們可以用階躍響應測試法進行建模。若Q1作為被控對象的輸入變量，h為其輸出變量，則該被控對象的數(shù)學模型就是h與Q1 之間的數(shù)學表達式。 在靜態(tài)時，=；=0；當發(fā)生變化時，液位h隨之變化，閥處的靜壓也隨之變化，也必然發(fā)生變化。但為簡化起見，經(jīng)線性化處理，則可近似認為與成正比，而與閥的阻力成反比，即 或 （23）式中，為閥的阻力，稱為液阻。令輸入流量=，為常量，則輸出液位的高度為： (2
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