簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)-簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的參數(shù)整定（化工儀表及自動(dòng)化課件）

簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)

——簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的參數(shù)整定參數(shù)整定的概念參數(shù)整定的方法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δ、積分時(shí)間TI和微分時(shí)間TD。理論計(jì)算參數(shù)整定法——已知廣義對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，然后根據(jù)系統(tǒng)的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)要求，通過計(jì)算確定相應(yīng)的PID參數(shù)。現(xiàn)場(chǎng)工程整定法——條件：在工藝過程手操穩(wěn)定的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

1.經(jīng)驗(yàn)湊試法2.衰減曲線3.臨界比例度法1.經(jīng)驗(yàn)法湊試法方法：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)先將控制器參數(shù)放在某些數(shù)值上，直接在閉環(huán)系統(tǒng)中通過改變給定值以施加干擾，看輸出曲線的形狀，以δ%、TI、TD，對(duì)控制過程的規(guī)律為指導(dǎo)，調(diào)整相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行湊試，直到合適為止。系統(tǒng)參數(shù)δ(%)TI(

min)TD(

min)溫度流量壓力液面20～6040～10030～7020～803～100.1～10.4～30.5～3（長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來的一種整定方法）具體整定步驟1.經(jīng)驗(yàn)法湊試法

4:1衰減曲線法整定步驟2.衰減曲線法通過使系統(tǒng)產(chǎn)生衰減振蕩來整定控制器的參數(shù)值。

4∶1衰減振蕩過程按“先P后I最后D”的操作程序，將求得的整定參數(shù)設(shè)置在控制器上。再觀察運(yùn)行曲線，若不太理想，還可作適當(dāng)調(diào)整。2.衰減曲線法

控制作用δ（%）TI（min）TD（min）比例δs比例+積分1.2δs0.5TS比例+積分+微分0.8δs

0.3TS0.1TS

4∶1衰減曲線法控制器參數(shù)計(jì)算表加的干擾幅值不能太大，要根據(jù)生產(chǎn)操作要求來定，一般為給定值的5％—10%左右，也有例外的情況。必須在工藝參數(shù)穩(wěn)定情況下才能施加干擾。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4∶1衰減曲線比較困難。一般以被控變量來回波動(dòng)兩次達(dá)到穩(wěn)定，就可以近似地認(rèn)為達(dá)到4∶1衰減過程了。對(duì)于多數(shù)過程控制系統(tǒng)，4︰1衰減過程認(rèn)為是最佳過程。但是在某些實(shí)際生產(chǎn)過程中，對(duì)過渡過程的穩(wěn)定性要求較高，認(rèn)為4:1衰減過程的穩(wěn)定性還不夠，希望過程的衰減比還要大一些，此時(shí)可采用10:1衰減曲線法。2.衰減曲線法2.衰減曲線法

10∶1衰減曲線法控制器參數(shù)計(jì)算表10:1衰減曲線法

控制作用δ（%）TI（min）TD（min）比例δ's比例+積分1.2δ’s2Tr比例+積分+微分0.8δ’s

1.2Tr0.4TS10∶1衰減振蕩過程在臨界比例度法中，先用純比例作用，從大到小逐漸改變控制器的比例度，每改動(dòng)一次，就將給定值改變5%—10%，施加階躍擾動(dòng)，觀察系統(tǒng)的過渡過程，直到達(dá)到等幅振蕩。此時(shí)的比例度稱為臨界比例度δk，振蕩周期是臨界周期Tk

，然后按表格確定控制器參數(shù)。3.臨界比例度法

臨界比例度法參數(shù)計(jì)算公式表先通過試驗(yàn)得到臨界比例度δk和臨界周期Tk，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來的關(guān)系求出控制器各參數(shù)值?？刂谱饔忙?%)TI（min）TD（min）比例比例+積分比例+微分比例+積分+微分2δk2.2δk1.8δk1.7δk0.85Tk0.5Tk0.1Tk0.125Tk

臨界振蕩過程比較簡(jiǎn)單方便，容易掌握和判斷，適