临界比例度法.ppt

§3 简单控制系统投运与参数整定 一、投运步骤 （4）确认控制阀的气开、气关作用。 （3）手动遥控 二、控制器参数整定 1、临界比例度法 2、衰减振荡法 表8－3 4:1衰减曲线法控制器参数值 表8－4 10:1衰减曲线法控制器参数值 衰减曲线法应用注意问题 3、经验法 表8－5 经验法控制器参数值 4、 对过渡过程的影响 5、看曲线，调参数 * 1、投运前的准备 （1）熟悉被控对象和整个控制系统，检查所有仪表及连接管线、电源、气源等。 （2）现场校验所有的仪表，保证仪表能正常工作。 （3）根据经验或估算，设置KP 、 TI 和 TD，或者先将控制器设置为比例度较大的纯比例作用。 （4）确认控制阀的气开、气关作用。 （5）确认控制器的正、反作用。 （6）根据前述的设置，假设被控变量受扰动有增加，分析控制系统能否克服扰动的影响。 2、现场人工操作 控制阀安装如图8－6所示。将控制阀前后的阀门1和2关闭，打开阀门3，观察测量仪表在能否正常工作，待工况稳定。 图8－6 控制阀安装示意图 图8－6 （3）手动遥控 用手动定值器或手操器调整作用于控制阀上的信号p至一个适当数值，然后，打开上游阀门2，再逐步打开下游阀门1，过渡到遥控，待工况稳定。 （4）投入自动 手动遥控使被控变量接近或等于设定值，观察仪表测量值，待工况稳定后，控制器切换到自动状态。至此，初步投运过程结束，但控制器参数有待整定。 理论计算法 需要较多理论知识，实际情况复杂，因此只能依据理论和工程经验估计一组参数，再在运行过程中优化参数。 工程整定法 经验法 临界比例度法 衰减曲线法 先将控制器设置为纯比例作用（积分时间放在无穷大，微分时间置“0”位置），且比例度放在较大位置，将系统投入闭环控制，然后逐步减小比例度并施加扰动，直到控制系统出现等幅振荡的过渡过程，如图8－7所示。这时的比例度称为临界比例度 ，振荡周期就叫临界振荡周期 。根据这两个数值查表8-2。 表8－2 临界比例度法控制器参数表值 表8－2 临界比例度法比较简单，适用面广，应用较多。但 对于工艺上不允许有等幅振荡的情况不能用； 如 很小，容易使得被控变量超出允许范围，也不能使用。 临界比例度法比较简单 先将控制器设置为纯比例作用且比例度放在较大位置，将系统投入闭环控制，待系统稳定后，逐步减小比例度，改变设定值以施加阶跃扰动，观察过渡过程曲线，直到出现衰减比n=4的过渡过程，如图8－8所示。这时的比例度称为临界比例度 ，衰减周期为 。根据这两个数值查表8-3。 图8－8 4:1衰减振荡法 图8－8 有时希望衰减比大于4，即要求过渡过程更稳定，振荡减弱些。这时仍然按照上述方法找到 ，只是衰减比取10，如图8－9所示。但此时 较难测准，因此改测上升时间 ，再查表8－4得到控制器参数。 （1）加扰动前，控制系统必须稳定，否则测得的比例度及振荡周期等参数不准确。 （2）阶跃扰动幅度不能太大，一般为设定值的5％，具体数值由工艺定。 （3）如果过渡过程波动频繁，难于记录准确的比例度、衰减周期或上升时间，需要改用其他方法。 前面所说的各种方法也属经验，表格中数据也是经验总结，不一定要拘泥于表格中的数据。 经验法是根据实际经验，先将控制器参数 、 、 预先设置为一定的数值，控制系统投入自动后，改变设定值施加扰动，即观察记录曲线，根据不同参数对过渡过程的影响，反复改变参数，直到过渡过程的曲线满意为止。 成功使用经验法进行参数整定的关键是“看曲线，调参数”，必须能根据曲线正确调整参数。 经验法适合各种控制系统参数整定，但经验不足者会花费很长时间。 对同一组参数，出现不同组参数可能性增大。 各种参数整定方法，都需要根据过渡过程曲线来调整参数，因此，必须了解这些参数对过渡过程的影响。 （1）比例度δ， 比例度越大，过渡过程越平缓，余差越大；比例度越小，过渡过程振荡越剧烈，余差越小，δ过小，会导致系统发散。 （2）积分时间 ，积分时间越大，积分作用越弱，过渡过程越平缓，消除余差越慢；积分作用越强，过渡过程振荡越剧烈，消除余差越快。 （3）微分时间 ，微分时间越大，微分作用越强，过渡过程趋于稳定，最大偏差减小，但微分时间过大，又会增加过渡过程的波动。 可以按照上述原则进行参数调整，但有时仅从作用方向还难判定该调整哪个参数，此时还应该根据曲线形状作进一步判断。 如过渡过程曲线过度振荡，可能的原因有：比例度过小、积分时间过小和微分时间