【#第一文档网# 导语】以下是®第一文档网的小编为您整理的《PI调节规律》,欢迎阅读!
比例(P)控制
比例控制是一种最简单的控制方式。 其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。 当仅 有比例控制时系统输出存在稳态误差(
积分(I)控制
在积分控制中 ,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统 如果在进入稳态后存在稳态误差
, 则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统
,
Steady-state error)。
( System with Steady-state Error )。为了消除稳态误差 ,在控制器中必须引入 “积分项 ”。积分 项对误差取决于时间的积分 ,随着时间的增加 ,积分项会增大。 这样 ,即便误差很小 ,积分项也会 随着时间的增加而加大 ,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小 比例+积分(PI)控制器,可以使系统在进入稳态后无稳态误差。
微分( D )控制
在微分控制中 ,控制器的输出与输入误差信号的微分 (即误差的变化率) 成正比关系。 自 动控制系统在克服误差的调节过程中可能会 大惯性组件(环节)或有滞后
出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较
(delay)组件,具有抑制误差的作用,其变化总是落后于误差的变
,直到等于零。 因此 ,
化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化 “超前 ”即,在误差接近零时 ,抑制误差的作用就应 该是零。这就是说 ,在控制器中仅引入 “比例”项往往是不够的 ,比例项的作用仅是放大误差的 幅值,而目前需要增加的是 “微分项”它,能预测误差变化的趋势 ,这样,具有比例+微分的控制器 就能够提前使抑制误差的控制作用等于零 对有较大惯性或滞后的被控对象 性。
5、PID 控制器的参数整定
PID 控制器的参数整定是控制系统设计的核心内容。 它是根据被控过程的特性确定 PID 控制 器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。 PID 控制器参数整定的方法很多 两大类:一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型 数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用
,甚至为负值 ,从而避免了被控量的严重超调。所以
,比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特
,概括起来有
,经过理论计算确定控制器参
,还必须通过工程实际进行调整和修改。二
是工程整定方法 ,它主要依赖工程经验 ,直接在控制系统的试验中进行 ,且方法简单、易于掌握 ,
在工程实际中被广泛采用。 PID 控制器参数的工程整定方法 ,主要有临界比例法、反应曲线 法和衰减法。三种方法各有其特点 ,其共同点都是通过试验 ,然后按照工程经验公式对控制器 参数进行整定。但无论采用哪一种方法所得到的控制器参数 ,都需要在实际运行中进行最后
调整与完善。现在一般采用的是临界比例法。利用该方法进行 如下:⑴首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作; 对输入的阶跃响应出现临界振荡
制度下通过公式计算得到 PID 控制器的参数。
PID 参数的设定: 是靠经验及工艺的熟悉 ,参考测量值跟踪与设定值曲线 小。
PID控制器参数的工程整定,各种调节系统中 P.I.D参数经验数据以下可参照:
温度 T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s 压力 P: P=30~70%,T=24~180s, 液位 L: P=20~80%,T=60~300s,
PID 控制器参数的整定步骤 ⑵仅加入比例控制环节,直到系统
,记下这时的比例放大系数和临界振荡周期; ⑶在一定的控
,从而调整 P\I\D 的大
流量 L: P=40~100%,T=6~60s 。
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