自动控制原理与系统PID调节器....pptx

自动控制原理与系统;P——比例作用 I——积分作用 D——微分作用 组合方式：P、PI、PD、PID;比例控制原理;常见的比例环节;比例控制特点;比例（P）控制实例：浮子水位控制;比例（P）控制实例：浮子水位控制;单纯的比例控制器并不能保证温度完全达到期望的温度值，通过反馈调节虽然可以使偏差减小，但是没有办法使偏差最终消除。 结构最简单，只有一个可调节参数，就是比例系数。如果设置过大，会调节过头，容易引起系统输出的振荡；反之，如果比例系数过小，调节作用太弱，系统变化过于缓慢。;;比例度(1/Kp)对控制过程的影响;积分控制原理;常见的积分环节;积分控制特点;人工操作中的积分控制过程;积分控制的阶跃响应曲线;比例积分（PI）控制特点;比例积分（PI）对控制过程的影响;积分时间常数(Ti)对控制过程的影响;积分饱和;积分饱和;理想微分环节方框图及响应曲线;理想微分控制器;理想微分控制器; t;比例微分（PD）调节器;减小被调量的动态偏差，缩短调节时间。 有超前作用，使偏差消失于萌芽中，提供系统稳定性的作用。;比例微分（PD）对控制过程的影响;比例作用（P） ;各种调节方法的输出特性曲线;比例积分微分（PID）调节器; 在偏差开始出现的初期，微分作用起主要作用，以阻止或防止大偏差的出现； 随着偏差与控制作用的持续，微分作用逐渐消失，积分作用逐渐增强，以减少或消除最后的余差； 在偏差产生、持续、消减全过程中，比例始终参与控制，起到减小偏差的主要作用。; PID控制规律吸取了比例控制的快速反应功能、积分控制的消除余差功能和微分控制的预测功能，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。 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。;各种调节规律的特性比较;自动控制原理与系统;PID参数工程整定方法;PID参数整定方法——临界比例度法;PID参数整定方法——衰减曲线法;PID参数整定方法——衰减曲线法; 经验法是根据控制对象的大致特点，将控制器??整定参数根据经验设置在某一数值上，使系统投入运行，反复凑试参数，观察曲线变化，直到达到满意的过程曲线为止。 ;温度：容量滞后较大，一般积分时间较大 常用PID调节规律。 流量：滞后很小，时间常数小，测量信号中杂有噪音 用PI调节规律，比例度要大，积分时间可短些。 压力：介质为液体的滞后较小，介质为气体时的滞后中等 用P或PI调节规律。 液位：滞后不大，一般控制要求不高 用P或PI调节规律，比例度也要大。 ;PID参数整定方法——经验凑试法;PID参数整定方法——经验凑试法;自动控制原理与系统;智能控制;智能控制和常规控制的比较;智能控制分类;专家控制;专家控制;模糊控制——模糊集合与隶属度函数;模糊控制;模糊控制——误差e和控制量u的模糊化;模糊控制——e=1.8时的模糊推理过程和结果;模糊控制——e=1.8时推理结果的清晰化;模糊控制;神经网络控制;神经网络控制——常见人工神经元模型;神经网络控制——人工神经元的学习原理;神经网络控制——三层前馈网络;神经网络控制应用——系统建模;神经网络控制应用——模型参考自适应控制;课后作业;自适应控制;预测控制