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PID控制規(guī)律的作用,組長:張幸福 組員:羅金 劉亞運 曹志遠 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)調節(jié)作用: 是按比例反應系統(tǒng)的偏差,系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了偏差,比例調節(jié)立即產生調節(jié)作用用以減少偏差。 積分( I )調節(jié)作用: 是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差,提高無差度。因為有誤差,積分調節(jié)就進行,直至無差,積分調節(jié)停止,積分調節(jié)輸出一常值。 微分(D)調節(jié)作用: 微分作用反映系統(tǒng)偏差信號的變化率,具有預見性,能預見偏差變化的趨勢,因此能產生超前的控制作用,在偏差還沒有形成之前,已被微分調節(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: 被控變量應能代表一定的工作操作指標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; 盡量采用直接指標作為被控變量; 被控變量應比較容易測量,并具有小的滯后和足夠大的靈敏度; 選擇被控變量時,必須考慮工藝合理性和國內儀表產品現(xiàn)狀; 被控變量應是獨立可控的。,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單元,可以取其中的一到兩個單元,但比例控制單元是必不可少的。 首先,PID應用范圍廣。雖然很多工業(yè)過程是非線性或時變的,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)特性及時整定。如果過程的動態(tài)特性變化,例如可能由負載的變化引起系統(tǒng)動態(tài)特性變化,PID參數(shù)就可以重新整定。 第三,PID控制器在實踐中也不斷的得到改進,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、應用最普遍的一種,其最大優(yōu)點就是控制及時、迅速。只要有偏差產生,控制器立即產生控制作用。但是,不能最終消除余差的缺點限制了它的單獨使用??朔嗖畹霓k法是在比例控制的基礎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間滯后的被控對象使用不夠理想。所謂“時間滯后”指的是:當被控對象受到擾動作用后,被控變量沒有立即發(fā)生變化,而是有一個時間上的延遲,比如容量滯后,此時比例積分控制顯得遲鈍、不及時。提前進行過量控制,“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。 當偏差階躍出現(xiàn)時,微分立即大幅度動作,抑制偏差的這種躍變;比例也同時起消除偏差的作用,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
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