单元二(任务一)基本控制规律.ppt

PID控制器输出特性 比例度δ、积分时间 TI和微分时间 TD。 三个可调参数 适用场合 对象滞后较大、负荷变化较快、不允许有余差的情况。 控制规律 比例控制、积分控制、微分控制。 控制规律 特点 控制及时快速 存在余差 比例度 控制器参数 比例控制 比例度越小，控制作用越强，比例作用太强引起振荡。 对象容量大 ,负荷变化不大、纯滞后小 ,允许有余差存在 .例如一些塔釜液位、贮槽液位、冷凝器液位和次要的蒸汽压力控制系统等 积分控制 控制规律 特点 控制器参数 控制过程缓慢 可消除余差 积分时间 积分时间越短，控制作用越强，积分作用太强引起振荡。 比例积分适应对象滞后较大 ,负荷变化较大 ,但变化缓慢 ,要求控制结果无余差。此种规律广泛应用于压力、流量、液位和那些没有大的时间滞后的具体对象 微分控制 控制规律 特点 控制器参数 有超前控制的作用 微分时间 对滞后大的对象有很好的效果，使控制过程的动偏差减小 微分时间越长，控制作用越强，微分作用太强引起振荡。 比例微分适应于对象滞后大,负荷变化不大,被控变量变化不频繁,控制结果允许有余差存在 比例积分微分PID 优缺点：控制质量高;无余差;参数整定较麻烦。 适应场合：对象滞后大;负荷变化较大,但不甚频繁;对控制质量要求高。例如精馏塔、反应器、加热炉等温度控制系统及某些成分控制系统 。 P、I、D控制规律小结： 控制规律 特性 参数 控制依据 特性参数的影响 特点 P δ 偏差大小 δ越小，控制作用越强 控制及时存在余差 I Ti 偏差是否存在 Ti越小，控制作用越强 消除余差，存在滞后 D Td 偏差的变化速度 Td越大，控制作用强 超前控制、存在余差 在实际试验中，只能先大致确定一个经验值，根据调节效果修改： 对于温度系统：P(%) 20-60;I(分钟）3-10；D(分钟）0.5-3 对于流量系统： P(%) 40-100;I(分钟）0.1-1； 对于压力系统： P(%) 30-70;I(分钟）0.4-3； 对于液位系统： P(%) 20-80;I(分钟）1-5； PID参数的整定方法 经 验 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 * 认识调节器的基本控制规律 一、概述： 1.位式控制 （1）双位控制 （2）具有中间区的双位控制 （3）多位控制 2.比例控制 （1）比例控制规律及其特点 （2）比例度及其对控制过程的影响 3.积分控制 （1）积分控制规律及其特点 （2）比例积分控制规律与积分时间 （3）积分时间对系统过渡过程的影响 4.微分控制 （1）微分控制规律及其特点 （2）实际的微分控制规律及微分时间 （3）比例微分控制系统的过渡过程 （4）比例积分微分控制 5.控制器的控制规律： 控制器的输出信号与输入信号之间的关系。 即 经常假定控制器的输入信号e是一个阶跃信号，然后来研究控制器的输出信号p随时间的变化规律。 在研究控制器的控制规律时 二、 位式控制 （一）双位控制 理想的双位控制器其输出p与输入偏差e之间的关系为 　图1 理想双位控制特性 图2 双位控制示例 将上图中的测量装置及继电器线路稍加改变，便可成为一个具有中间区的双位控制器，见下图。由于设置了中间区，当偏差在中间区内变化时，控制机构不会动作，因此可以使控制机构开关的频繁程度大为降低，延长了控制器中运动部件的使用寿命。 图3 实际的双位控制规律 （二）具有中间区的双位控制 　图4 具有中间区的双位控制过程 双位控制过程中一般采用振幅与周期作为品质指标 被控变量波动的上、下限在允许范围内，使周期长些比较有利。 特点：双位控制器结构简单、成本较低、易于实现， 因而应用很普遍。缺点：被控变量不断振荡。适用 于对控制质量要求不高的场合。 冰箱、空调等 （三）结论 三、比例控制 在双位控制系统中，被控变量不可避免地会产生持续的等幅振荡过程，为了避免这种情况，应该使控制阀的开度与被控变量的偏差成比例，根据偏差的大小，控制阀可以处于不同的位置，这样就有可能获得与对象负荷相适应的操纵变量，从而使被控变量趋于稳定，达到平衡状态。 图5 水槽液位控制 1. 比例控制规律及其特点 比例控制器KC e Δp 图6 比例控制器 图7 简单比例控制