PID控制規(guī)律的作用.ppt

PID控制規(guī)律的作用 組長(zhǎng) 張幸福組員 羅金劉亞運(yùn)曹志遠(yuǎn)胡治理方琪 目錄 一 PID控制規(guī)律對(duì)系統(tǒng)的作用體現(xiàn) PID控制器由比例單元 P 積分單元 I 和微分單元 D 組成 比例 P 調(diào)節(jié)作用 是按比例反應(yīng)系統(tǒng)的偏差 系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了偏差 比例調(diào)節(jié)立即產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用用以減少偏差 積分 I 調(diào)節(jié)作用 是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差 提高無(wú)差度 因?yàn)橛姓`差 積分調(diào)節(jié)就進(jìn)行 直至無(wú)差 積分調(diào)節(jié)停止 積分調(diào)節(jié)輸出一常值 微分 D 調(diào)節(jié)作用 微分作用反映系統(tǒng)偏差信號(hào)的變化率 具有預(yù)見(jiàn)性 能預(yù)見(jiàn)偏差變化的趨勢(shì) 因此能產(chǎn)生超前的控制作用 在偏差還沒(méi)有形成之前 已被微分調(diào)節(jié)作用消除 因此 可以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能 二 被控變量 操縱變量的選擇原則 選擇原則 被控變量應(yīng)能代表一定的工作操作指標(biāo)或能反映工藝的操作狀態(tài) 一般都是工藝過(guò)程中比較重要的變量 被控變量在工藝操作過(guò)程中常常要受到一些干擾影響而變化 為維持被控變量的恒定 需要頻繁的控制 盡量采用直接指標(biāo)作為被控變量 被控變量應(yīng)比較容易測(cè)量 并具有小的滯后和足夠大的靈敏度 選擇被控變量時(shí) 必須考慮工藝合理性和國(guó)內(nèi)儀表產(chǎn)品現(xiàn)狀 被控變量應(yīng)是獨(dú)立可控的 三 控制器控制規(guī)律的選擇原則及其對(duì)系統(tǒng)的作用 控制器控制規(guī)律的選擇原則 在很多情況下 并不一定需要全部三個(gè)單元 可以取其中的一到兩個(gè)單元 但比例控制單元是必不可少的 首先 PID應(yīng)用范圍廣 雖然很多工業(yè)過(guò)程是非線(xiàn)性或時(shí)變的 但通過(guò)對(duì)其簡(jiǎn)化可以變成基本線(xiàn)性和動(dòng)態(tài)特性不隨時(shí)間變化的系統(tǒng) 這樣PID就可控制了 其次 PID參數(shù)較易整定 也就是 PID參數(shù)可以根據(jù)過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性及時(shí)整定 如果過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性變化 例如可能由負(fù)載的變化引起系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性變化 PID參數(shù)就可以重新整定 第三 PID控制器在實(shí)踐中也不斷的得到改進(jìn) 三 控制器控制規(guī)律的選擇原則及其對(duì)系統(tǒng)的作用 控制規(guī)律對(duì)系統(tǒng)的作用 比例積分 PI 控制比例控制規(guī)律是基本控制規(guī)律中最基本的 應(yīng)用最普遍的一種 其最大優(yōu)點(diǎn)就是控制及時(shí) 迅速 只要有偏差產(chǎn)生 控制器立即產(chǎn)生控制作用 但是 不能最終消除余差的缺點(diǎn)限制了它的單獨(dú)使用 克服余差的辦法是在比例控制的基礎(chǔ)上加上積分控制作用 三 控制器控制規(guī)律的選擇原則及其對(duì)系統(tǒng)的作用 控制規(guī)律對(duì)系統(tǒng)的作用 比例微分 PD 控制比例積分控制對(duì)于時(shí)間滯后的被控對(duì)象使用不夠理想 所謂 時(shí)間滯后 指的是 當(dāng)被控對(duì)象受到擾動(dòng)作用后 被控變量沒(méi)有立即發(fā)生變化 而是有一個(gè)時(shí)間上的延遲 比如容量滯后 此時(shí)比例積分控制顯得遲鈍 不及時(shí) 提前進(jìn)行過(guò)量控制 防患于未然 這就是具有 超前 控制作用的微分控制規(guī)律 三 控制器控制規(guī)律的選擇原則及其對(duì)系統(tǒng)的作用 控制規(guī)律對(duì)系統(tǒng)的作用 比例積分微分 PID 控制最為理想的控制當(dāng)屬比例 積分 微分控制規(guī)律 它集三者之長(zhǎng) 既有比例作用的及時(shí)迅速 又有積分作用的消除余差能力 還有微分作用的超前控制功能 當(dāng)偏差階躍出現(xiàn)時(shí) 微分立即大幅度動(dòng)作 抑制偏差的這種躍變 比例也同時(shí)起消除偏差的作用 使偏差幅度減小 由于比例作用是持久和起主要作用的控制規(guī)律 因此可使系統(tǒng)