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前言* k7 W8 W" w5 ?( }
在我们燃烧器的自动燃烧控制中,普
! M/ Z' q- n, K8 B; n遍的使用到了PID 控制,由于我) \" F, u- T5 u/ q4 g' K" n, l% T
们对它的了解程度不够深刻, 在许多应用现场' r# v/ c z# z' V5 L
和用户面前给我们带来了很
& T: g# d a- K& _多尴尬。) N, C: F! L, E7 H3 @
为了让大家能深刻的理解并掌握PID, 这里我将我搜集到的一 -些资料结
2 Z. l8 q) M \" D4 i合本人现场调试的一 -些经验与心得,与大家共
* ]. H/ h. K" @% Z5 _8 H( n同学习探讨。
0 {3 }8 `, _) D& e4 D6 U二、PID控制类型与意义1 z5 b) w2 ^- D+ b' w
所谓的PID 控制其实是自动控制输出的一一种控制类型。 它还有P(比例 )4 X/ H: A: A# S8 o
控制、1 (积分)控制、5 ~, Z: j8 j) p) `) z& f6 k6 ]
D (微分)控制, 组合在一-起使用的有
4 m- G! j7 C4 @& p D/ yPI控制、PD* q# f; D9 ~9 w3 u* \% [! N. U
控制、PID 控制。尽管不同类型的控制器, 其结构、原理! P# R ], E: m8 w( c
各不相同,但是基
4 l0 e% |+ S9 ?8 W: p/ n本控制规律只有三个:比例(P)控制、积分(1)控制和微分(D)控制。
& L- e n) s, G. k/ g3 h这几种控制规律可以单独使用, 但是更多场合是组合
$ |: n( `, a+ o, p/ m使用。如比例(P)控
, g9 e q) k) }( |- S% Y制、比例-积分(PI)控制、比例-积分-微分(PID)控制等。3 Z, X- C" ?3 d1 {4 s& {/ D
1、比例(P)控制2 s9 k3 M* V4 D+ z. G P
单独的比例控制也称 “有差控制”,控制器输
. ?/ }5 J" H3 U/ H( F0 V5 L出的变化与输入控制器
8 C( U: J, e9 U6 D/ T/ N的偏差(偏差指目标值与实际值之间的差)成# s, ^: A+ L/ p) B9 I9 K
比例关系,偏差越大输出越
+ P6 W5 s- b* y大(或越小根据正反比例有关) 。输出
4 P) E7 a: A, x: u2 x: e=偏差*比例, c, M7 V y* j+ i9 l) Z0 w$ m, b
比如说,一个热风炉出口温度的
' o2 r# k- X: ^9 n% s# NPID控制的比例是10, 它的预定值是
$ u O4 Y: f$ M8 k8 s500° C那么它在小于490° C的时候会输出100% 在495* C的时候会输2 X S, p2 R8 j& W
出50%在499”C的时候输出10%,在偏差是0的时候,控制器的输出也( P* J1 u; D3 B( C+ |
是0.
. b9 Q3 Z" e7 l! I6 ^实际应用中,比例度的大小应视具 体情况而定/ V) E2 R9 t; Y* A, `( r! C8 z
比例度太小,控制作1 J: k! n; O# c/ N4 c
用太弱,不利于系统克服扰动,余差太大,控
3 U) |7 b2 t2 [制质量差,也没有什么控制7 D! q1 G' r% k! h: ^
作用:比例度太大, 控制作用太强,容易导致1 b- `1 ?9 f R- ~, o* {) T) Q
系统的稳定性变差,引发振 {& R* f2 n- k, C4 m+ v7 C# N
荡。
) B2 x: q2 U. ^4 N# }1 l, k' D$ V- @对于反应灵敏、放大能力强的被控对象(
5 ^: F) P+ f6 G. i+ M( z% ^& v例如热风炉的温度控制),2 t* e: e: x: p ?* g
为提高系统的稳定性, 应当使比例度稍小些:2 R2 d+ P3 q3 ]1 ]3 a' f
而对于反应迟钝,放大能力
. C) T0 t" V! {又较弱的被控对象(例如燕汽压力的控制),
: I7 @0 h0 v- D! i( @比例度可选大-一些,以提高 {, Q3 v, c0 H$ s: @
整个系统的灵敏度, 也可以相应减小余差。 这 里说的比例度的大小不是指
, e2 _& M- a. D+ o) W& k& ^- GP值数字的大小, 而是指P 值在整个被控对象中所占比例的大小, 例如,我. o# ^8 o+ a: ?+ r1 S4 b" A. D
们平常的蒸汽压力控制目标为2.0MPa, 它的比例取值为1, 但它已占最大+ O7 V. R$ u; a. h; {& A
差值比例的50%,1 (2-0) *100%=50% 而热风温度控制中, 热风目标为
8 t( k% `% {! v2 i( d500C,比例取10时, 它占最大差值的10%, 10(500-0)*100%=2%6 e0 X) }1 _# I6 J( @
单纯的比例控制适用于扰动不大,滞后较小,负荷变化小,要求不高
* h* z( e/ a3 n8 w允许有一定余差存在的场合。0 s3 c4 \$ j+ F8 P
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+ R5 P" O3 } R
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