化工儀表-簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)

1、南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM化工儀表化工儀表簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM內(nèi)容提要內(nèi)容提要n概述概述n被控變量的選擇被控變量的選擇n操縱變量的選擇操縱變量的選擇n控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定n控制規(guī)律的選擇控制規(guī)律的選擇n控制器參數(shù)的工程整定控制器參數(shù)的工程整定1南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系n 控制系統(tǒng)的投運(yùn)及操作中的常見(jiàn)問(wèn)題控制系統(tǒng)的投運(yùn)及操作中的常見(jiàn)問(wèn)題n控制系統(tǒng)的投運(yùn)控制系統(tǒng)的投運(yùn)n控制系統(tǒng)操作中的常見(jiàn)問(wèn)題控制系統(tǒng)操作

2、中的常見(jiàn)問(wèn)題5/6/2022 9:21 PM南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM控制系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題控制系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題2南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM控制系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題控制系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題3南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM控制系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題控制系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題4南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM控制系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題控制系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題5南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM控制系統(tǒng)的相關(guān)

3、問(wèn)題控制系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題6南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第一節(jié)第一節(jié) 概述概述7 通常是指由一個(gè)測(cè)量元件、變送器、一個(gè)通常是指由一個(gè)測(cè)量元件、變送器、一個(gè)控制器、一個(gè)控制閥和一個(gè)對(duì)象所構(gòu)成的單閉環(huán)控制系統(tǒng)?？刂破?、一個(gè)控制閥和一個(gè)對(duì)象所構(gòu)成的單閉環(huán)控制系統(tǒng)。圖9-1 液位控制系統(tǒng)圖9-2 溫度控制系統(tǒng)南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第一節(jié)第一節(jié) 概述概述8圖9-3簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的方塊圖 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)由四個(gè)基本環(huán)節(jié)組成，即被控對(duì)象、測(cè)量變送裝置、控制器和執(zhí)行器。 在該系統(tǒng)中有著一條從系統(tǒng)的輸出端引向輸入端的

4、反饋路線，也就是說(shuō)該系統(tǒng)中的控制器是根據(jù)被控變量的測(cè)量值與給定值的偏差來(lái)進(jìn)行控制的。 南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第二節(jié)第二節(jié) 被控變量的選擇被控變量的選擇9 生產(chǎn)過(guò)程中希望借助自動(dòng)控制保持恒定值（或按一定規(guī)律變化）的變量稱為被控變量。 它們對(duì)產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量以及安全具有決定性的作用，而人工操作又難以滿足要求的； 人工操作雖然可以滿足要求，但是，這種操作是既緊張而又頻繁的。南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第二節(jié)第二節(jié) 被控變量的選擇被控變量的選擇10使生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)按照預(yù)定的目標(biāo)進(jìn)行，使生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)按

5、照預(yù)定的目標(biāo)進(jìn)行，并使工藝參數(shù)保持在預(yù)先規(guī)定的數(shù)值上并使工藝參數(shù)保持在預(yù)先規(guī)定的數(shù)值上（或按預(yù)定規(guī)律變化）（或按預(yù)定規(guī)律變化）“關(guān)鍵關(guān)鍵”變量：對(duì)產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量以變量：對(duì)產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量以及生產(chǎn)過(guò)程的安全具有決定作用的變量及生產(chǎn)過(guò)程的安全具有決定作用的變量?jī)煞N控制類型：兩種控制類型：直接指標(biāo)控制直接指標(biāo)控制和和間接指標(biāo)間接指標(biāo)控制控制當(dāng)質(zhì)量指標(biāo)信號(hào)缺少檢測(cè)手段、信號(hào)微弱、當(dāng)質(zhì)量指標(biāo)信號(hào)缺少檢測(cè)手段、信號(hào)微弱、滯后很大時(shí)，可選取與直接質(zhì)量指標(biāo)有單滯后很大時(shí)，可選取與直接質(zhì)量指標(biāo)有單值對(duì)應(yīng)關(guān)系而反應(yīng)又快的變量做為間接控值對(duì)應(yīng)關(guān)系而反應(yīng)又快的變量做為間接控制指標(biāo)。制指標(biāo)。南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué)

6、電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第二節(jié)第二節(jié) 被控變量的選擇被控變量的選擇11實(shí)例實(shí)例圖9-4 液位控制系統(tǒng)南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第二節(jié)第二節(jié) 被控變量的選擇被控變量的選擇13（1）被控變量應(yīng)能代表一定的工藝操作指標(biāo)或能反映工藝操作狀態(tài)，一般是工藝過(guò)程中較重要的變量。 （2）被控變量在工藝操作過(guò)程中經(jīng)常要受到一些干擾影響而變化。為維持其恒定，需要較頻繁的調(diào)節(jié)。 （3）盡量采用直接指標(biāo)作為被控變量。當(dāng)無(wú)法獲得直接指標(biāo)信號(hào)，或其測(cè)量和變送信號(hào)滯后很大時(shí)，可選擇與直接指標(biāo)有單值對(duì)應(yīng)關(guān)系的間接指標(biāo)作為被控變量。 南通職業(yè)大學(xué)南

7、通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第二節(jié)第二節(jié) 被控變量的選擇被控變量的選擇（4）被控變量應(yīng)能被測(cè)量出來(lái)，并具有足夠大的靈敏度。 （5）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。（6）被控變量應(yīng)是獨(dú)立可控的。 14南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第三節(jié)第三節(jié) 操縱變量的選擇操縱變量的選擇15 在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，把用來(lái)克服干擾對(duì)被控變量的影響，實(shí)現(xiàn)控制作用的變量稱為操縱變量。 最常見(jiàn)的操縱變量是介質(zhì)的流量。操縱變量操縱變量系統(tǒng)的干擾系統(tǒng)的干擾通過(guò)工藝分析通過(guò)工藝分析確定確定南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系

8、電子工程系5/6/2022 9:21 PM第三節(jié)第三節(jié) 操縱變量的選擇操縱變量的選擇16實(shí)例實(shí)例圖9-4 液位控制系統(tǒng)南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第三節(jié)第三節(jié) 操縱變量的選擇操縱變量的選擇18圖9-5 干擾通道與控制通道的關(guān)系由干擾通道施加在對(duì)象上，起著破壞作用，使被控變量偏離給定值；由控制通道施加到對(duì)象上，使被控變量回復(fù)到給定值，起著校正作用。 南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第三節(jié)第三節(jié) 操縱變量的選擇操縱變量的選擇 一般希望控制通道的放大系數(shù)KO要大些，對(duì)象干擾通道的放大系數(shù)Kf小些。 控制通

9、道的時(shí)間常數(shù)不能過(guò)大，否則會(huì)使操縱變量的校正作用遲緩、超調(diào)量大、過(guò)渡時(shí)間長(zhǎng)。要求對(duì)象控制通道的時(shí)間常數(shù)T小一些，從而獲得良好的控制質(zhì)量。 19南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第三節(jié)第三節(jié) 操縱變量的選擇操縱變量的選擇20 控制通道的物料輸送或能量傳遞都需要一定的時(shí)間。這樣造成的純滯后O對(duì)控制質(zhì)量是有影響的。圖9-6所示為純滯后對(duì)控制質(zhì)量影響的示意圖。 圖9-6 純滯后0對(duì)控制質(zhì)量的影響在選擇操縱變量構(gòu)成控制系在選擇操縱變量構(gòu)成控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)使對(duì)象控制通道的純統(tǒng)時(shí)，應(yīng)使對(duì)象控制通道的純滯后時(shí)間滯后時(shí)間0 0盡量小。盡量小。 南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué)

10、電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第三節(jié)第三節(jié) 操縱變量的選擇操縱變量的選擇21 干擾通道的時(shí)間常數(shù)Tf越大，表示干擾對(duì)被控變量的影響越緩慢，越有利于控制。 如果干擾通道存在純滯后f，控制作用也推遲了時(shí)間f，使整個(gè)過(guò)渡過(guò)程曲線推遲了時(shí)間f，要控制通道不存在純滯后，通常是不會(huì)影響控制質(zhì)量的，如圖9-7所示。 圖9-7干擾通道純滯后f的影響南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第三節(jié)第三節(jié) 操縱變量的選擇操縱變量的選擇22 操縱變量應(yīng)是可控的，即工藝上允許調(diào)節(jié)的變量。 操縱變量一般應(yīng)比其他干擾對(duì)被控變量的影響更加靈敏。 在選擇操縱變量時(shí)，除

11、了從自動(dòng)化角度考慮外，還要考慮工藝的合理性與生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。 南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定23圖9-8簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)簡(jiǎn)化方塊圖 比例控制器是具有比例控制規(guī)律的控制器。eKpP%1001PK對(duì)于單元組合儀表 控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、工藝上沒(méi)有提出無(wú)差要求的系統(tǒng)。 南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定 控制器的輸出與偏差成比例。 當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，比例控制器克服

12、干擾能力強(qiáng)、控制及時(shí)、過(guò)渡時(shí)間短。 在常用控制規(guī)律中，比例作用是最基本的控制規(guī)律，不加比例作用的控制規(guī)律是很少采用的。 純比例控制系統(tǒng)在過(guò)渡過(guò)程終了時(shí)存在余差。負(fù)荷變化越大，余差就越大。 24南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定25比例積分控制器是具有比例積分控制規(guī)律的控制器。edtTeKpIP1比例放大系數(shù)KP（或比例度）和積分時(shí)間TI。控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、工藝參數(shù)不允許有余差的系統(tǒng)。 南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第

13、四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定 由于在比例作用的基礎(chǔ)上加上積分作用，而積分作用的輸出是與偏差的積分成比例，只要偏差存在，控制器的輸出就會(huì)不斷變化，直至消除偏差為止。 積分作用會(huì)使穩(wěn)定性降低，雖然在加積分作用的同時(shí)，可以通過(guò)加大比例度，使穩(wěn)定性基本保持不變，但超調(diào)量和振蕩周期都相應(yīng)增大，過(guò)渡過(guò)程的時(shí)間也加長(zhǎng)。 26南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定27 比例積分微分控制器是具有比例積分微分控制規(guī)律的控制器，常稱為三作用（PID）控制器。

14、dtdeTedtTeKpDIP1理想的三作用控制器， 存在比例放大系數(shù)KP（或比例度）、積分時(shí)間TI和微分時(shí)間TD。南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定 微分作用使控制器的輸出與輸入偏差的變化速度成比例，它對(duì)克服對(duì)象的滯后有顯著的效果。在比例的基礎(chǔ)上加上微分作用能提高穩(wěn)定性，再加上積分作用可以消除余差。所以，適當(dāng)調(diào)整、TI、TD參數(shù)，可以使控制系統(tǒng)獲得較高的控制質(zhì)量。 容量滯后較大、負(fù)荷變化大、控制質(zhì)量要求較高的系統(tǒng)，應(yīng)用最普遍的是溫度、成分控制系統(tǒng)。 28南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大

15、學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定29 目前生產(chǎn)的模擬式控制器一般都同時(shí)具有目前生產(chǎn)的模擬式控制器一般都同時(shí)具有比例、積分、微分三種作用。只要將其中的微比例、積分、微分三種作用。只要將其中的微分時(shí)間分時(shí)間TD置于，就成了比例積分控制器，如置于，就成了比例積分控制器，如果同時(shí)將積分時(shí)間果同時(shí)將積分時(shí)間TI置于無(wú)窮大，便成了比例置于無(wú)窮大，便成了比例控制器。控制器。南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選

16、擇及參數(shù)整定n 一、臨界比例度法一、臨界比例度法30 按照已定的控制方案，求取使控制質(zhì)量最好的控制器參數(shù)值。即確定最合適的控制器比例度、積分時(shí)間TI和微分時(shí)間TD。 理論計(jì)算的方法和工程整定法。 先通過(guò)試驗(yàn)得到臨界比例度k和臨界周期Tk，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的關(guān)系求出控制器各參數(shù)值。 南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定31圖9-9 臨界振蕩過(guò)程控制作用比例度/%積分時(shí)間TI/min微分時(shí)間TD/min比例比例+積分比例+微分比例+積分+微分2 k2.2k1.8k1.7k0.85

17、 Tk0.5 Tk0.1 Tk0.125 Tk表 9-1臨界比例度法參數(shù)計(jì)算公式表 比較簡(jiǎn)單方便，容易掌握和判斷，適用于一般的控制系統(tǒng)。南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定n 二、衰減曲線法二、衰減曲線法32通過(guò)使系統(tǒng)產(chǎn)生衰減振蕩來(lái)整定控制器的參數(shù)值。圖9-1041和101衰減振蕩過(guò)程控制作用/%TI/minTD/min比例s比例+積分1.2s 0.5 TS比例+積分+微分0.8s 0.3 TS0.1 TS控制作用/%TI/minTD/min比例s 比例+積分1.2s 2T升比例

18、+積分+微分 0.8 s 1.2 T升0.4T升表9-241衰減曲線法控制器參數(shù)計(jì)算表表9-3101衰減曲線法控制器參數(shù)計(jì)算表南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定 在閉環(huán)的控制系統(tǒng)中，先將控制器變?yōu)榧儽壤饔?，并將比例度預(yù)置在較大的數(shù)值上。在達(dá)到穩(wěn)定后，用改變給定值的辦法加入階躍干擾，觀察被控變量記錄曲線的衰減比，然后從大到小改變比例度，直至出現(xiàn)41或10 1衰減比為止。通過(guò)比例度s 和衰減周期TS,得到控制器的參數(shù)整定值。33南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6

19、/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定34（1 1）加的干擾幅值不能太大，要根據(jù)生產(chǎn)操作要求）加的干擾幅值不能太大，要根據(jù)生產(chǎn)操作要求來(lái)定，一般為額定值的來(lái)定，一般為額定值的5 5左右，也有例外的情況。左右，也有例外的情況。（2 2）必須在工藝參數(shù)穩(wěn)定情況下才能施加干擾，否）必須在工藝參數(shù)穩(wěn)定情況下才能施加干擾，否則得不到正確的則得不到正確的S、TS或或S和和T升升值。值。（3 3）對(duì)于反應(yīng)快的系統(tǒng)，如流量、管道壓力和小容）對(duì)于反應(yīng)快的系統(tǒng)，如流量、管道壓力和小容量的液位控制等，要在記錄曲線上嚴(yán)格得到量的液位控制等，要在記錄曲線上嚴(yán)

20、格得到4141衰減衰減曲線比較困難。一般以被控變量來(lái)回波動(dòng)兩次達(dá)到穩(wěn)曲線比較困難。一般以被控變量來(lái)回波動(dòng)兩次達(dá)到穩(wěn)定，就可以近似地認(rèn)為達(dá)到定，就可以近似地認(rèn)為達(dá)到4141衰減過(guò)程了。衰減過(guò)程了。 南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定n 三、經(jīng)驗(yàn)湊試法三、經(jīng)驗(yàn)湊試法根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先將控制器參數(shù)放在一個(gè)數(shù)值上，直接在閉環(huán)的控制系統(tǒng)中，通過(guò)改變給定值施加干擾，在記錄儀上觀察過(guò)渡過(guò)程曲線，運(yùn)用、TI、TD對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響為指導(dǎo)，按照規(guī)定順序，對(duì)比例度、積分時(shí)間TI和微分時(shí)間TD逐個(gè)整定，直到獲

21、得滿意的過(guò)渡過(guò)程為止。 35南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定36控制對(duì)象對(duì)象特征/%TI/minTD/min流量溫度壓力液位對(duì)象時(shí)間常數(shù)小，參數(shù)有波動(dòng)， 要大；TI要短；不用微分對(duì)象容量滯后較大，即參數(shù)受干擾候變化遲緩；應(yīng)小；TI要長(zhǎng)；一般需加微分對(duì)象的容量滯后一般，不算大，一般不加微分對(duì)象時(shí)間常數(shù)范圍較大。要求不高時(shí)，可在一定范圍內(nèi)選取，一般不用微分4010020 6030 7020 800.3 13 100.4 30.5 3表9-4 控制器參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表南通職業(yè)大學(xué)南通

22、職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定37南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定38圖9-11三種振蕩曲線比較圖圖9-12比例度過(guò)大、積分時(shí)間過(guò)大時(shí)兩種曲線比較圖比例度過(guò)小、積分時(shí)間過(guò)小或微分時(shí)間過(guò)大，產(chǎn)生的周期性激烈振蕩。 如果比例度過(guò)大或積分時(shí)間過(guò)大，過(guò)渡過(guò)程變化緩慢的情形。南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的

23、選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定39（2）先按表9-4中給出的范圍把TI定下來(lái)，如要引入微分作用，可取TD(1/31/4)TI，然后對(duì)進(jìn)行湊試，湊試步驟與前一種方法相同。 方法簡(jiǎn)單，適用于各種控制系統(tǒng)。 特別是外界干擾作用頻繁，記錄曲線不規(guī)則的控制系統(tǒng)，采用此法最為合適。 此法主要是靠經(jīng)驗(yàn)，在缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)或過(guò)渡過(guò)程本身較慢時(shí)，往往較為費(fèi)時(shí)。 南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第四節(jié)第四節(jié) 控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定控制器控制規(guī)律的選擇及參數(shù)整定 對(duì)于同一個(gè)系統(tǒng)，不同的人采用經(jīng)驗(yàn)湊試法整定，對(duì)于同一個(gè)系統(tǒng)，不同的人采用經(jīng)驗(yàn)湊試法整定，可

24、能得出不同的參數(shù)值?？赡艿贸霾煌膮?shù)值。 在一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)，控制器的參數(shù)必須在一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)，控制器的參數(shù)必須整定，才能獲得滿意的控制質(zhì)量。同時(shí)，在生產(chǎn)進(jìn)整定，才能獲得滿意的控制質(zhì)量。同時(shí)，在生產(chǎn)進(jìn)行的過(guò)程中，如果工藝操作條件改變，或負(fù)荷有很行的過(guò)程中，如果工藝操作條件改變，或負(fù)荷有很大變化，被控對(duì)象的特性就要改變，因此，控制器大變化，被控對(duì)象的特性就要改變，因此，控制器的參數(shù)必須重新整定。的參數(shù)必須重新整定。 40南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第五節(jié)第五節(jié) 控制系統(tǒng)的投運(yùn)及操作中的常見(jiàn)問(wèn)題控制系統(tǒng)的投運(yùn)及操作中的常見(jiàn)問(wèn)題43

25、控制器的正反作用是關(guān)系到控制系統(tǒng)能否正常運(yùn)行與安全操作的重要問(wèn)題。要通過(guò)改變控制器的正、反作用，以保證整個(gè)控制系統(tǒng)是一個(gè)具有負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)。 輸入變化后，輸出的變化方向。 當(dāng)某個(gè)環(huán)節(jié)的輸入增加時(shí)，其輸出也增加，則稱該環(huán)節(jié)為“正作用”方向。 當(dāng)環(huán)節(jié)的輸入增加時(shí)，輸出減少的稱“反作用”方向。 南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第五節(jié)第五節(jié) 控制系統(tǒng)的投運(yùn)及操作中的常見(jiàn)問(wèn)題控制系統(tǒng)的投運(yùn)及操作中的常見(jiàn)問(wèn)題作用方向一般是“正”的。作用方向取決于是氣開(kāi)閥還是氣關(guān)閥。作用方向隨具體對(duì)象的不同而各不相同。 當(dāng)給定值不變，被控變量測(cè)量值增加時(shí)，控制器的輸出也增加，

26、稱為“正作用”方向，或者當(dāng)測(cè)量值不變，給定值減小時(shí)，控制器的輸出增加的稱為“正作用”方向。反之，如果測(cè)量值增加時(shí)，控制器的輸出減小的稱為“反作用”方向。44南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第五節(jié)第五節(jié) 控制系統(tǒng)的投運(yùn)及操作中的常見(jiàn)問(wèn)題控制系統(tǒng)的投運(yùn)及操作中的常見(jiàn)問(wèn)題45 南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM 保證整個(gè)控制系統(tǒng)形成負(fù)反饋。 在控制系統(tǒng)中，控制器、被控對(duì)象、測(cè)量元件及執(zhí)行器都有各自的作用方向，一般被控對(duì)象、測(cè)量元件及執(zhí)行器的作用方向是固定的，因此為了使系統(tǒng)構(gòu)成負(fù)反饋，應(yīng)對(duì)控制器的正反作用進(jìn)行調(diào)整

27、。 所謂作用方向，就是指輸入變化后，輸出的變化方向。當(dāng)輸入增加時(shí)，輸出也增加，則稱該環(huán)節(jié)為“正作用”方向；反之，當(dāng)環(huán)節(jié)的輸人增加時(shí)，輸出減小，則稱該環(huán)節(jié)為“反作用”方向。何謂何謂“正正”、“反反”作用？作用？控制器正控制器正 反作用選擇的基本原則反作用選擇的基本原則第五節(jié)第五節(jié) 控制系統(tǒng)的投運(yùn)及操作中的常見(jiàn)問(wèn)題控制系統(tǒng)的投運(yùn)及操作中的常見(jiàn)問(wèn)題46南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM控制器正反作用選擇的步驟控制器正反作用選擇的步驟1、判斷被控對(duì)象的正反作用方向，由工藝機(jī)理確定 ；2、判斷執(zhí)行器的正反作用方向，由工藝安全條件選定，其選擇原則是：控制信號(hào)中斷時(shí)，應(yīng)保證設(shè)備和操作人員的安全； 3、確定廣義對(duì)象的正反作用方向，一般測(cè)量變送環(huán)節(jié)為正作用方向，根據(jù)被控對(duì)象和執(zhí)行器的作用方向，確定廣義對(duì)象的正反作用方向；4、確定控制器的正反作用方向，廣義對(duì)象正作用方向，則控制器應(yīng)選擇為反作用，反之亦然。第五節(jié)第五節(jié) 控制系統(tǒng)的投運(yùn)及操作中的常見(jiàn)問(wèn)題控制系統(tǒng)的投運(yùn)及操作中的常見(jiàn)問(wèn)題47南通職業(yè)大學(xué)南通職業(yè)大學(xué) 電子工程系電子工程系5/6/2022 9:21 PM第五節(jié)第五節(jié) 控制系統(tǒng)的投運(yùn)及操作中的常見(jiàn)問(wèn)題控制系統(tǒng)的投運(yùn)及操作中的常見(jiàn)問(wèn)題被控變量被控變量