TA的每日心情 | 开心 2020-7-28 15:35 |
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PID参数整定过程
9 e7 N$ M7 U' [6 {( R邓文清
D3 P! X. E8 A8 B! g摘要:本文通过对PID 控制的理论分析,得出
7 w- t, @% K. k% x/ R) |8 p& zP、1、D各参数在控制中的作用,
( `$ g" s$ {2 ?- m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 _7 N% i7 |+ y1 j
参数在自动控制中的功能,便于深入理解' k+ V' L# @' [8 u5 j) r
PID的含义和整定过程,对工作中
) N- w1 V2 u) L4 ~6 C1 h IDCS7 E+ c7 d M( O! @# @
的PID参数整定有一定参考价值。
9 [1 [. G3 h5 N3 [0 g2 M( s关键词: PID 参数整定DCS MATLAB 仿真; W7 V* w9 m, c7 Z" \0 U U. ^& `
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串级调节4 E- j/ S: O8 l- {: [) G* U# ^! S
PID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1 R4 P" ?# K* l8 Z1 G, G$ L
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,
2 z+ y5 e2 M# v" \4 |2 n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。.
% w; X- T+ O7 Z2 ]PID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1 p5 R! z/ O) d7 V
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。
) K( r- ~) g+ U8 `4 D2 u! f6 g- `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! h2 U4 j0 M' B+ i* u) {# X
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。
3 ?2 C1 C1 k* A5 l. [8 e( h. Q$ }2.1 P调节(比例调节)+ i; n e- \9 n; j! }) j+ w$ T
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5 k4 H2 d* ~3 q" g. p m8 v
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0 Q4 p6 W4 G; ~. @+ q* s
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
5 Q' z& y# w, ~, }6 ~8 _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# N" O/ ]8 \0 p8 W! s8 p. Z
之间一-定有残差存在。
( U# [6 d/ L' ~8 {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' ], d1 x' {+ B8 P( |4 K4 Q
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) V; C" S4 Z! O
甚至不稳定。稳定是任何系统闭环控制的首要要求,( m$ d( y! a- L8 g) J& y1 |0 j- G
比例带的设置必须保证系统" ^* [6 [6 s) K2 `: T$ v$ J5 ]
具有-定的稳定裕度。, o, R, x# r% l$ o) `
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/ }' i3 w9 K( Y/ [$ u- e: |! ?
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。
( n# u6 V, o% u( M& p4 xP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
' K0 S% A6 R1 M" @$ X8 e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,- S$ u' O, j( e/ @& m
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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