PID控制規(guī)律的作用.ppt

PID控制規(guī)律的作用,組長：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，提高無差度。因?yàn)橛姓`差，積分調(diào)節(jié)就進(jìn)行，直至無差，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)偏差信號的變化率，具有預(yù)見性，能預(yù)見偏差變化的趨勢，因此能產(chǎn)生超前的控制作用，在偏差還沒有形成之前，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)，一般都是工藝過程中比較重要的變量； 被控變量在工藝操作過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)過程是非線性或時(shí)變的，但通過對其簡化可以變成基本線性和動態(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)過程的動態(tài)特性及時(shí)整定。如果過程的動態(tài)特性變化，例如可能由負(fù)載的變化引起系統(tǒng)動態(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系統(tǒng)的作用,控制規(guī)律對系統(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?？朔嗖畹霓k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系統(tǒng)的作用,控制規(guī)律對系統(tǒng)的作用： 比例微分（PD）控制 比例積分控制對于時(shí)間滯后的被控對象使用不夠理想。所謂“時(shí)間滯后”指的是：當(dāng)被控對象受到擾動作用后，被控變量沒有立即發(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系統(tǒng)的作用,控制規(guī)律對系統(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：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)比較