过程控制 第二章 比例积分微分控制及其调节过程..ppt

过程控制 比例调节的特点 ◆δ越大: 过渡过程越平稳, 残差大,稳定性↑, 调节时间↑. ◆δ减小: 振荡加剧, 稳定性↓, 残差小 ◆δ减到某一数值时, 出现等幅振荡, 此时称为临界比例度 四 比例带的选择原则 P调节与I调节过程的比较 工业PID调节器单位阶跃响应 工业PID调节器的单位阶跃输入响应 解析： 比例作用始终起作用 微分作用在偏差出现的一开始有很大的输出，具有超前作用，然后逐渐消失 积分作用开始时不明显，随着时间推移，其作用逐渐增大，起主要控制作用，直到余差消失为止。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 在PID控制中: δ越小(KC越大), 比例作用越强;TI越小, 积分作用越强;TD越大, 微分作用越强;TD＝0, 则为PI控制;TI＝∞, 则为PD控制. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 在控制系统的设计中, 选择哪些控制器,需要综合考虑多种因素才能获得合理的解决. 通常,选择调节器动作规律时应根据对象特性,负荷变化,主要扰动和系统控制要求具体情况,同时还应考虑系统的经济性以及系统的投入方便等． ① 广义对象控制通道时间常数较大或容积迟延较大时,应引入微分动作. 如工艺容许有残差, 可选用比例微分动作; 如工艺要求无残差则选用比例积分微分动作． ② 当广义对象控制通道时间常数较小, 负荷变化不大, 而工艺要求无残差时, 可选择比例积分动作. 如管道压力和流量控制. 调节规律的选择 ③ 广义对象控制通道时间常数较小, 负荷变化较小,工艺要求不高时, 可选择比例动作, 如液位控制. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 被调量: p 　 流过针形阀的流量为q=R·e 则流动的总的气量为: 偏差: e=p0-p Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 二 积分作用的特点---无差调节 由积分调节输出与偏差关系可知, 只有当被调量偏差e为０时, 积分调节器的输出才会保持不变. 而且,调节器的输出可以停在任何数值上.这意味着被控对象在负荷扰动下的调节过程结束后, 被调量没有残差, 调节阀则可以停在新的负荷所要求的开度上. 积分调节控制系统的调节阀开度与当时被调量的数值本身没有直接关系, 因此积分调节也称为浮动调节． 积分调节的另一个特点是它的稳定作用比比例调节差. 1) 无差调节 2) 稳定作用比P调节差 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. S0/s Kv Kp/s Km r e μ u y ym － 调节阀 被控过程 测量变送器 积分调节残差的计算 非自衡过程 e=△r-△ym=0 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 三　积分速度对于调节过程的影响 增大积分速度将会降低控制系统的稳定程度，直到最后出现发散的振荡过程． 因为S0越大, 调节阀的动作愈快(由du/dt=S0e可知).越容易引起和加剧振荡. 同时, 振荡频率越来越高, 而最大动态偏差越来越小，被调量最后无残差． Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Ti对控制系统性能的影响 1/Ti∝S0 Evaluation only. Created