TA的每日心情 | 开心 2020-7-28 15:35 |
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PID参数整定过程& f$ A$ b. w- e3 Q
邓文清
" d0 ?7 f, Z( Q; o摘要:本文通过对PID 控制的理论分析,得出( C5 \8 m1 d/ t! z3 F9 l1 x, ?
P、1、D各参数在控制中的作用,
" U: q: c3 i J+ S' f; s并使用MATLA软件完整的仿真了一个普通PID 的参数整定过程,能直观的看出各4 I# m* I/ l4 s6 ?3 `+ y8 z
参数在自动控制中的功能,便于深入理解
% k( w0 z6 h3 @, ~PID的含义和整定过程,对工作中 s/ |, `9 O9 \+ n
DCS1 x6 L! O- H/ k! D
的PID参数整定有一定参考价值。
4 m `+ A9 L! t& k4 G/ [关键词: PID 参数整定DCS MATLAB 仿真6 f# x4 T% k4 Q, _* j
! w5 m' u" U4 G$ `0 C# b4 l! B. l7 k串级调节
+ v5 e# W( n( H+ ]# w+ MPID控制是比例积分微分控制的简称。在 生产过程自动控制的发展中PID 控
4 v' B0 l3 B$ R- R( w! Q制是历史悠久,生命力最强的基本控制方式。PID 控制有原理简单,使用方便,4 m! E; g* |* Z9 s" G% `2 F9 x
适应性强的优点,广泛应用于化工、热工、 冶金、炼油以及建材等各种生产部门。.
* V# g9 P$ c4 i: s3 MPID控制是一种负反馈控制,因为在反馈控制系统中,自动调节器和被控对( s) Q2 n; K' h3 N$ m# E4 M
象构成一个闭合回路。在连接成闭合回路是可能有两中情况:正反馈和负反馈。$ ~4 Z7 Z4 A- U0 O6 @) j7 \
正反馈作用加剧被控对象流入量流出量的不平衡,从而 导致系统不稳定:负反馈
/ j, ?' ~* p- k0 |4 d% B作用则是缓解其中的不平衡,这样才能正确地达到自动控制的目的。
+ `+ g8 n: E. A! Q$ Y3 [ ^ ^+ ~ {2.1 P调节(比例调节)% b% G. A+ g3 S
比例调节的显著的特点:有差调节。在过程控制中习惯用增益的倒数来表示2 Q1 o5 @, o+ W- b' G8 D/ ?3 T3 R
调节器输入输出之间的比例关系:其中kp =te其中δ称为比例带。在生产过程! P) v8 z, [7 m( n/ {( C3 V) G4 d+ D
运行中经常会发生负荷变化即物料能量和流量的大小的变化。如果采用比例调9 W6 j% v- P4 X% ?: \' K
节,则在负荷扰动下的调节过程结束后,被 调量不可能与设定值准确相等,他们
4 I* x) U! A3 H2 ^) d之间一-定有残差存在。
5 H/ g: C }5 B: `. d, @比例带对调节过程的影响:比例调节的残差随着比例带的加大而加大。然
9 V; R4 c) s0 P而,减小比例带就等于加大调节系统的开环增益P,其后果是导致系统激烈振荡
& a5 I; \+ g( w# d9 ^+ H; f甚至不稳定。稳定是任何系统闭环控制的首要要求,5 X8 A" |4 X w8 i
比例带的设置必须保证系统
7 T. a0 i- a$ @- N具有-定的稳定裕度。
" T0 l' K$ w4 f$ X2 u$ I, u对于典型的工业过程,P 对于调节过程的影响为,当P 很大时意味着调节阀
7 ~9 T1 f" h4 i: x- N( {! L的动作幅度很大,引起被调量来回波动,但 系统仍可能是稳定的,残差相应减小。' F% j- d! p" S. b
P具有一个临界值,当处于临界值时系统就等幅震荡,此时进一步增大P 系统就
: z6 ~! D0 r; v; z不稳定,就会导致系统发散而不能控制了。减小P 就减小了调节阀的动作幅度,
z* C1 i, O3 B& F; b; }因此被调量变化比较平稳,甚至可没有超调量,但残差很大调节时间也很长。
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