过程控制系统参数.ppt

PD控制优点：能提高系统的响应速度，同时改善过程的动态品质，抑制过渡过程的最大动态偏差，有助于提高系统的稳定性。 PD控制缺点： 一般只适应于时间常数较大或多容过程的调节控制，而不适用于流量、压力等一些变化剧烈的过程。其次，当微分作用太强时会导致系统中的控制阀频繁开启，容易造成系统振荡。适应场合较少。 PD控制： 比例为主，微分为辅。 比例作用（P） 比例积分作用（PI） 比例微分作用（PD） 比例积分微分作用（PID） KP—控制器的比例增益； TI—控制器的积分时间； TD—控制器的微分时间； 2-5 PID控制 PID控制 优点：比例控制的反应快、积分控制的消除余差功能和微分控制的提前控制，从控制效果看，是比较理想的一种控制规律。阶跃响应特性可以看作是PI阶跃响应曲线PD阶跃响应曲线的叠加。 缺点：PID三作用控制器虽然性能效果比较理想，但并非任何情况下都可采用PID三作用控制器。因为PID三作用控制器需要整定比例度、积分时间和微分时间三个变量，而在实际工程上是很难将这三个变量都整定到最佳值。 PID调整口诀 参数整定找最佳，从小到大顺序查 先是比例后积分，最后再把微分加 曲线振荡很频繁，比例度盘要放大 曲线漂浮绕大湾，比例度盘往小扳 曲线偏离回复慢，积分时间往下降 曲线波动周期长，积分时间再加长 曲线振荡频率快，先把微分降下来 动差大来波动慢，微分时间应加长 理想曲线两个波，前高后低4比1 一看二调多分析，调节质量不会低 DDZ-Ⅲ型控制器 DDZ-Ⅲ型PID控制器的特点： 元器件以线性集成电路为主，大大提高了可靠性，降低了功耗；提高了控制器的操作性能；易于控制器功能的扩展;采用安全火花防爆措施，提高了稳定性和可靠性。同时，DDZ-Ⅲ型PID控制器中采用的运算放大器是高增益高输入阻抗的，因此具有较高的积分增益和良好的保持特性。 DDZ-Ⅲ型控制器有两个基型品种，全刻度指示控制器 偏差指示控制器 PID控制器的组成原理 PID控制器组成框图 ＰID控制器的特性分析 主要作用: 对输入信号和给定信号进行综合比较，获得偏差信号并进行放大，同时实现电平的移动，把以零伏为基准的输入电压转换成以10V参考电压为基准的输出电压信号。 VB IC1 R1 R6 － + R2 R4 R7 R3 VS Vi Vo1 R8 R5 F T 输入电路 图中以零伏（地）为基准的测量信号Vi和给定信号VS，反相地加到运算放大器IC1的两个输入端，电路的输出是已经进行了电平移动的以VB=10V为基准的电压信号VO1。 同相端：设 为理想运放， ，开环增益为 反相端： 对于理想运放, VB IC1 R1 R6 － + R2 R4 R7 R3 VS Vi Vo1 R8 R5 F T IC1 ＰID控制器的特性分析 RP 1 a R1 RD 断 CD V02 K IC2 1KΩ 9.1KΩ 通 + － V01 VB VB RP 1 a V02 IC2 + － VT RD CD 1KΩ 9.1KΩ V01 VB 比例微分电路的作用是对输入电路的输出信号VO1进行比例微分运算。电路如图所示。将PD电路分为无源比例微分网络图和比例运算电路图两部分单独进行分析。 无源比例微分网络 比例电路 微分电路构成 充电结束时， 9.1KΩ电阻上的电压全部加到电容CD上，此时 VCD（∞）= VO1 并保持该值不变。 比例微分电路的输出信号VO２与VT成简单的比例放大关系，因为比例系数为α，所以有 VO２＝VO1 PD电路 ＰID控制器的特性分析 PI电路的作用是对PD电路的输出信号VO2进行比例积分运算，然后输出以10V为基准的1～5V的电压信号至输出电路。为便于分析，我们把射极跟随器等包括在IC3中，则PI电路简化图. PI电路 PI电路的等效电路 VB 24V V02 自 CI ×1 K1 － + IC3 DW BG1 2.4K D 3.9K 软 硬 硬 软 自 K2 ×10 9.1K RI 1K V03 自 CM K1 D 3.9K 软 硬 硬 软 自 K2 自 K3 K1 D 3.9K 软 硬 硬 软 自 K2 VB CM V03 V02 CI － + IC3 RI 硬手操信号 软手操信号 PI电路 ＰID控制器的特性分析 1、几种常用控制规律的数学表达式分别是什么？ 2、P、I、D单独控制的优缺点分别是什么？ 3、比例度、积分时间和微分时间的大