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[導(dǎo)讀]為增進(jìn)大家對(duì)PID的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)PID控制器選用原則以及PID常用控制規(guī)律予以介紹。

PID 控制器是一個(gè)在工業(yè)控制應(yīng)用中常見的反饋回路部件,一個(gè)PID反饋回路就可以保持系統(tǒng)的穩(wěn)定。為增進(jìn)大家對(duì)PID的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)PID控制器選用原則以及PID常用控制規(guī)律予以介紹。如果你對(duì)PID具有興趣,不妨和小編一起來繼續(xù)往下閱讀哦。

一、PID控制器選用原則

PID控制器選型應(yīng)根據(jù)控制對(duì)象特性及生產(chǎn)過程對(duì)控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行,PID控制器選型基本原則如下:

①當(dāng)對(duì)象和測(cè)量元件的時(shí)間常數(shù)T較大,容量遲延大,純滯后r很小,微分控制是首選。工藝要求較高時(shí),應(yīng)選用PID控制器或PD控制器。工藝要求不高時(shí),可選用P控制器。(注:前面的說法是為了讓大家明白PID控制特性,現(xiàn)在的的PID控制器同時(shí)具有P、I、D三個(gè)功能,并沒有PI控制器或P控制器出售)

②當(dāng)對(duì)象和測(cè)量元件的時(shí)間常數(shù)T較小,純滯后t較大,用微分控制不一定有作用。

③當(dāng)對(duì)象的時(shí)間常數(shù)T較小,系統(tǒng)負(fù)荷變化較大時(shí),為了消除干擾引起的余差,應(yīng)選用PI控制器,如流量控制系統(tǒng)。

④當(dāng)對(duì)象的時(shí)間常數(shù)T較小,而負(fù)荷變化很快,這時(shí)用了微分控制和積分控制都容易引起振蕩,對(duì)控制質(zhì)量影響很大。如果對(duì)象的時(shí)間常數(shù)很小,采用反微分作用可能會(huì)有較好的效果。

⑤當(dāng)對(duì)象的純滯后t很大,負(fù)荷變化也很大,簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)可能無(wú)法滿足要求,只能采用復(fù)雜控制系統(tǒng),如串級(jí)控制來滿足工藝生產(chǎn)的要求。

二、PID常用控制規(guī)律

常用控制規(guī)律的特點(diǎn):1、比例控制規(guī)律P:采用P控制規(guī)律能較快地克服擾動(dòng)的影響,它的作用于輸出值較快,但不能很好穩(wěn)定在一個(gè)理想的數(shù)值,不良的結(jié)果是雖較能有效的克服擾動(dòng)的影響,但有余差出現(xiàn)。它適用于控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、控制要求不高、被控參數(shù)允許在一定范圍內(nèi)有余差的場(chǎng)合。如:水泵房冷、熱水池水位控制;油泵房中間油罐油位控制等。

2、比例積分控制規(guī)律(PI):在工程中比例積分控制規(guī)律是應(yīng)用最廣泛的一種控制規(guī)律。積分能在比例的基礎(chǔ)上消除余差,它適用于控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、被控參數(shù)不允許有余差的場(chǎng)合。如:流量控制系統(tǒng);油泵房供油管流量控制系統(tǒng);溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。

3、比例微分控制規(guī)律(PD):微分具有超前作用,對(duì)于具有容量滯后的控制通道,引入微分參與控制,在微分項(xiàng)設(shè)置得當(dāng)?shù)那闆r下,對(duì)于提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能指標(biāo),有著顯著效果。因此,對(duì)于控制通道的時(shí)間常數(shù)或容量滯后較大的場(chǎng)合,為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,減小動(dòng)態(tài)偏差等可選用比例微分控制規(guī)律。如:加熱型溫度控制、成分控制。需要說明一點(diǎn),對(duì)于那些純滯后較大的區(qū)域里,微分項(xiàng)是無(wú)能為力,而在測(cè)量信號(hào)有噪聲或周期性振動(dòng)的系統(tǒng),則也不宜采用微分控制。如:大窯玻璃液位的控制。

4、例積分微分控制規(guī)律(PID):PID控制規(guī)律是一種較理想的控制規(guī)律,它在比例的基礎(chǔ)上引入積分,可以消除余差,再加入微分作用,又能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。它適用于控制通道時(shí)間常數(shù)或容量滯后較大、控制要求較高的場(chǎng)合。如溫度控制、成分控制等。鑒于D規(guī)律的作用,我們還必須了解時(shí)間滯后的概念,時(shí)間滯后包括容量滯后與純滯后。其中容量滯后通常又包括:測(cè)量滯后和傳送滯后。測(cè)量滯后是檢測(cè)元件在檢測(cè)時(shí)需要建立一種平衡,如熱電偶、熱電阻、壓力等響應(yīng)較慢產(chǎn)生的一種滯后。而傳送滯后則是在傳感器、變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等設(shè)備產(chǎn)生的一種控制滯后。純滯后是相對(duì)與測(cè)量滯后的,在工業(yè)上,大多的純滯后是由于物料傳輸所致,如:大窯玻璃液位,在投料機(jī)動(dòng)作到核子液位儀檢測(cè)需要很長(zhǎng)的一段時(shí)間??傊?,控制規(guī)律的選用要根據(jù)過程特性和工藝要求來選取,決不是說PID控制規(guī)律在任何情況下都具有較好的控制性能,不分場(chǎng)合都采用是不明智的。如果這樣做,只會(huì)給其它工作增加復(fù)雜性,并給參數(shù)整定帶來困難。當(dāng)采用PID控制器還達(dá)不到工藝要求,則需要考慮其它的控制方案。如串級(jí)控制、前饋控制、大滯后控制等。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)PID的內(nèi)容,希望大家對(duì)本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章,可以在網(wǎng)頁(yè)頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。

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