基本控制規(guī)律-積分控制

1、課程：化工DCS識(shí)用與操作江蘇高校品牌專業(yè)石油化工技術(shù)知識(shí)點(diǎn)：積分控制項(xiàng)目八：控制器和控制規(guī)律 內(nèi)容提要 積分控制 積分控制規(guī)律及其特點(diǎn) 積分時(shí)間對(duì)系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程的影響2 知識(shí)點(diǎn)：積分控制 Integration一、積分控制規(guī)律及其特點(diǎn)edtKpI19 當(dāng)對(duì)控制質(zhì)量有更高要求時(shí)，就需要在比例控制的基礎(chǔ)上，再加上能消除余差的積分控制作用。 積分控制作用的輸出變化量p與輸入偏差e的積分成正比，即 （1-1）圖1 積分控制規(guī)律對(duì)式 (1-1)微分,可得eKdtpdI（1-3）AtKedtKpII當(dāng)輸入偏差是常數(shù)A時(shí)（1-2） 20知識(shí)點(diǎn)：積分控制 圖2 液位控制系統(tǒng)圖3 積分控制過(guò)程21知識(shí)點(diǎn)：積分控

2、制 二、比例積分控制規(guī)律與積分時(shí)間比例積分控制規(guī)律可用下式表示 edtKeKpIC（1-4）圖4 比例積分控制規(guī)律22知識(shí)點(diǎn)：積分控制 23IKT1由于（1-5）則edtTeKpIC1（1-6）AtTKAKpppICCIP若偏差是幅值為A的階躍干擾（1-7）PCCCIPpAKAKAKppp2在時(shí)間t = TI時(shí)，有（1-8）知識(shí)點(diǎn)： 積分控制 三、積分時(shí)間對(duì)系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程的影響圖5 積分時(shí)間對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響 當(dāng)縮短積分時(shí)間當(dāng)縮短積分時(shí)間, ,加強(qiáng)積分加強(qiáng)積分控制作用時(shí)控制作用時(shí), ,一方面克服余差一方面克服余差的能力增加。另一方面會(huì)使過(guò)的能力增加。另一方面會(huì)使過(guò)程振蕩加劇程振蕩加劇, ,穩(wěn)定性降

3、低。積穩(wěn)定性降低。積分時(shí)間越短分時(shí)間越短, ,振蕩傾向越強(qiáng)烈振蕩傾向越強(qiáng)烈, ,甚至?xí)蔀椴环€(wěn)定的發(fā)散振蕩。甚至?xí)蔀椴环€(wěn)定的發(fā)散振蕩。 24知識(shí)點(diǎn)：積分控制 對(duì)一臺(tái)比例積分控制器作開環(huán)試驗(yàn)。已知KC=2，TI= 0.5min。若輸入偏差如圖6所示,試畫出該控制器的輸出信號(hào)變化曲線。圖6 輸入偏差信號(hào)變化曲線38例題分析 對(duì)于PI控制器,其輸入輸出的關(guān)系式為edtTeKpIC1eKpCp 將輸出分為比例和積分兩部分,分別畫出后再疊加就得到PI控制器的輸出波形。比例部分的輸出為當(dāng)KC = 2時(shí),輸出波形如圖7(a)所示。積分部分的輸出為edtTKpICI39例題分析 圖7 輸出曲線圖edtpI4當(dāng)KC = 2 , TI = 0. 5min時(shí)31430244dtdtpI3184dtpI 在t=01min期間,由于e=0 ,故輸出為0。在t=13min期間,由于e=1,所以t=3min時(shí),其輸出 在t=34min期間,由于e=-2,故t=4min時(shí),其積分總輸出 故pI輸出波形如圖9-22 (b)所示。 將圖7(a)、(b)曲線疊加,便可得到PI控制器的輸出