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均匀控制系统的主次及均匀控制参数整定

文章介绍均匀控制系统的主次的概念，分享均匀控制参数整定的方法和经验，

为仪表工快速完成均匀控制系统调试工作提供一些借鉴。

均匀控制系统是用来保持主、副参数在规定范围内缓慢地、均匀地变化的系

统，其对被调参数是同时兼顾的。如被调的液位和流量两个参数有缓慢地变

化，并不是液位波动多大，流量也要波动多大，因此，在应用及调试中要根据

生产实际正确理解“均匀”的主次。

均匀控制系统之所以能够使两个参数间的关系得到协调，是通过均匀控制参数

整定来实现的。在均匀控制系统中，均匀控制参数整定的目的不是使变量尽快

地回到给定值，而是要求变量在允许的范围内作缓慢变化。均匀控制参数整定

的方法与一般的PID参数整定不同，一般控制系统的比例度和积分时间是由大

到小地进行调整(相当于慢慢增大比例增益和积分增益)，而均匀控制系统却正

相反，是由小到大地进行调整(相当于慢慢减小比例增益)。均匀控制系统的调

节器参数数值一般都很大。串级均匀控制系统的主调节器(PID调节器)、副控制

器(外给定调节器)一般都采用纯比例作用，只在要求较高时，为了防止偏差过

大而超过允许范围，才引入适当的积分作用。

串级均匀控制参数整定常用经验逼近法，就是根据经验给主调节器、副控制器

一个适当的参数，即调节器的比例带参数P，然后由小到大地调整，即比例增

益向减小方向调整，使控制过程成为缓慢的非周期衰减过程。其操作步骤为：

①将主调节器(PID调节器)的P参数调在一个适当的经验值上(如100)，由小到

大地调整副调节器(外给定调节器)的P参数，同时观察控制过程，直到出现缓

慢的非周期衰减过程为止；

②将副调节器(外给定调节器)的P参数固定在整定好的数值上，由小到大地调

整主调节器(PID调节器)的P参数，观察变化，得到更缓慢的非周期衰减过

程；

③还可以适当给主调节器(PID调节器)加入积分，但其既有有利的一面，也有不

利的一面。只能根据对象的具体情况来决定。

串级均匀控制系统需要使用单回路调节器和外给定调节器各1台作为主、副调

节器，选好调节器(准确的说是选择PID控制算法)对快速完成串级均匀控制参

数整定及达到很好的控制效果至关重要。