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1、PID控制规律的作用,组长:张幸福组员:罗金 刘亚运 曹志远 胡治理 方琪,目 录,一、PID控制规律对系统的作用体现,PID控制器由比例单元(P)、积分单元(I)和微分单元(D)组成。比例(P)调节作用:是按比例反应系统的偏差,系统一旦出现了偏差,比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。积分(I)调节作用:是使系统消除稳态误差,提高无差度。因为有误差,积分调节就进行,直至无差,积分调节停止,积分调节输出一常值。微分(D)调节作用:微分作用反映系统偏差信号的变化率,具有预见性,能预见偏差变化的趋势,因此能产生超前的控制作用,在偏差还没有形成之前,已被微分调节作用消除。因此,可以改善系统的动态性能
2、。,二、被控变量、操纵变量的选择原则,选择原则:被控变量应能代表一定的工作操作指标或能反映工艺的操作状态,一般都是工艺过程中比较重要的变量;被控变量在工艺操作过程中常常要受到一些干扰影响而变化,为维持被控变量的恒定,需要频繁的控制;尽量采用直接指标作为被控变量;被控变量应比较容易测量,并具有小的滞后和足够大的灵敏度;选择被控变量时,必须考虑工艺合理性和国内仪表产品现状;被控变量应是独立可控的。,三、控制器控制规律的选择原则及其对系统的作用,控制器控制规律的选择原则:在很多情况下,并不一定需要全部三个单元,可以取其中的一到两个单元,但比例控制单元是必不可少的。首先,PID应用范围广。虽然很多工业
3、过程是非线性或时变的,但通过对其简化可以变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统,这样PID就可控制了。其次,PID参数较易整定。也就是,PID参数可以根据过程的动态特性及时整定。如果过程的动态特性变化,例如可能由负载的变化引起系统动态特性变化,PID参数就可以重新整定。第三,PID控制器在实践中也不断的得到改进,三、控制器控制规律的选择原则及其对系统的作用,控制规律对系统的作用:比例积分(PI)控制 比例控制规律是基本控制规律中最基本的、应用最普遍的一种,其最大优点就是控制及时、迅速。只要有偏差产生,控制器立即产生控制作用。但是,不能最终消除余差的缺点限制了它的单独使用。克服余差的办法是在比
4、例控制的基础上加上积分控制作用。,三、控制器控制规律的选择原则及其对系统的作用,控制规律对系统的作用:比例微分(PD)控制 比例积分控制对于时间滞后的被控对象使用不够理想。所谓“时间滞后”指的是:当被控对象受到扰动作用后,被控变量没有立即发生变化,而是有一个时间上的延迟,比如容量滞后,此时比例积分控制显得迟钝、不及时。提前进行过量控制,“防患于未然”。这就是具有“超前”控制作用的微分控制规律。,三、控制器控制规律的选择原则及其对系统的作用,控制规律对系统的作用:比例积分微分(PID)控制 最为理想的控制当属比例-积分-微分控制规律。它集三者之长:既有比例作用的及时迅速,又有积分作用的消除余差能力,还有微分作用的超前控制功能。当偏差阶跃出现时,微分立即大幅度动作,抑制偏差的这种跃变;比例也同时起消除偏差的作用,使偏差幅度减小,由于比例作用是持久和起主要作用的控制规律,因此可使系统比较稳定;而积分作用慢慢把余差克服掉。只要三个作用的控制参数选择得当,便可充分发挥三种控制规律的优点,得到较为理想的控制效果。,谢谢 观赏!,