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单回路控制系统PPT优秀课件.ppt

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    • 第三章第三章 单回路控制系统设计单回路控制系统设计1 1 1数学模型的有关概念数学模型的有关概念数学模型数学模型: :指过程在各输入量的作用下,其指过程在各输入量的作用下,其相应输出量变化的函数关系数学表达式相应输出量变化的函数关系数学表达式干扰干扰: :内干扰内干扰------调节器的输出量调节器的输出量u(t)u(t);;外外干扰干扰------其余非控制的输入量其余非控制的输入量通道通道: :输入量与输出量间的信号联系输入量与输出量间的信号联系1998212 扰动通道扰动通道扰动通道扰动通道--------扰动作用与被控量间的信号联系扰动作用与被控量间的信号联系扰动作用与被控量间的信号联系扰动作用与被控量间的信号联系 2 2研究并建立数学模型的目的研究并建立数学模型的目的(1)(1)(1)(1)、设计过程控制系统、整定调节器参数设计过程控制系统、整定调节器参数设计过程控制系统、整定调节器参数设计过程控制系统、整定调节器参数2)(2)(2)(2)、指导生产工艺设备的设计指导生产工艺设备的设计指导生产工艺设备的设计指导生产工艺设备的设计3)(3)(3)(3)、进行仿真实验研究。

      进行仿真实验研究进行仿真实验研究进行仿真实验研究 (4) (4) (4) (4)、培训运行操作人员培训运行操作人员培训运行操作人员培训运行操作人员单输入- -单输出过程的常见模型单输出过程的常见模型(1)(1)(1)(1)、线性时间连续模型、线性时间连续模型、线性时间连续模型、线性时间连续模型(2)(2)(2)(2)、、、、线性时间离散模型线性时间离散模型线性时间离散模型线性时间离散模型控制通道控制通道控制通道控制通道--------控制作用与被控量间的信号联系;控制作用与被控量间的信号联系;控制作用与被控量间的信号联系;控制作用与被控量间的信号联系;3 一有自衡过程的数学模型一有自衡过程的数学模型 有自衡的定义有自衡的定义有自衡的定义有自衡的定义::::对象受到干扰作用后,平衡状对象受到干扰作用后,平衡状对象受到干扰作用后,平衡状对象受到干扰作用后,平衡状态被破坏态被破坏态被破坏态被破坏 ,无须外加任何控制作用,依靠对象本身自,无须外加任何控制作用,依靠对象本身自,无须外加任何控制作用,依靠对象本身自,无须外加任何控制作用,依靠对象本身自动平衡的倾向,逐渐地达到新的平衡状态的性质,称动平衡的倾向,逐渐地达到新的平衡状态的性质,称动平衡的倾向,逐渐地达到新的平衡状态的性质,称动平衡的倾向,逐渐地达到新的平衡状态的性质,称为平衡能力。

      为平衡能力为平衡能力为平衡能力 ( ( (一一一一) ) ) )、单容过程的数学模型、单容过程的数学模型、单容过程的数学模型、单容过程的数学模型 1 1 1 1、单容过程的定义:、单容过程的定义:、单容过程的定义:、单容过程的定义:只有一个储蓄容量的过程只有一个储蓄容量的过程只有一个储蓄容量的过程只有一个储蓄容量的过程如下页图所示如下页图所示如下页图所示如下页图所示 1998214 返回5 讨论:讨论:讨论:讨论:(1)(1)(1)(1)、静态时,、静态时,、静态时,、静态时,q q q q1 1 1 1=q=q=q=q2 2 2 2=dh/dt=0 ; =dh/dt=0 ; =dh/dt=0 ; =dh/dt=0 ; (2) (2) (2) (2)、、、、当当当当q q q q1 1 1 1变化时变化时变化时变化时h h h h变化变化变化变化 q q q q2 2 2 2变化。

      变化 经线性化处理,有经线性化处理,有经线性化处理,有经线性化处理,有其中,其中,其中,其中,R R R R2 2 2 2为阀门为阀门为阀门为阀门2 2 2 2的阻力,称为液阻或流阻的阻力,称为液阻或流阻的阻力,称为液阻或流阻的阻力,称为液阻或流阻 2 2 2 2、参量关系分析、参量关系分析、参量关系分析、参量关系分析6 3 3 3 3、建立数学模型、建立数学模型、建立数学模型、建立数学模型1998217 ( ( ( (二二二二) ) ) )、有自衡多容过程的数学模型(无相互影响)、有自衡多容过程的数学模型(无相互影响)、有自衡多容过程的数学模型(无相互影响)、有自衡多容过程的数学模型(无相互影响) 1 1、多容过程、多容过程是工业生产中常见的,如下图是工业生产中常见的,如下图是工业生产中常见的,如下图是工业生产中常见的,如下图8 9 2 2 2 2、三容过程的方框图、三容过程的方框图、三容过程的方框图、三容过程的方框图10 ( ( ( (三三三三) ) ) )、有自衡多容过程的数学模型(有相互影响)、有自衡多容过程的数学模型(有相互影响)、有自衡多容过程的数学模型(有相互影响)、有自衡多容过程的数学模型(有相互影响)作业:画出方框图,并推导出该系统的传递函数作业:画出方框图,并推导出该系统的传递函数作业:画出方框图,并推导出该系统的传递函数作业:画出方框图,并推导出该系统的传递函数11 二、无自衡过程的数学模型二、无自衡过程的数学模型 无自衡过程的概念:如下图。

      无自衡过程的概念:如下图无自衡过程的概念:如下图无自衡过程的概念:如下图12 ( ( ( (一一一一) ) ) )、单容过程的数学模型、单容过程的数学模型、单容过程的数学模型、单容过程的数学模型 1 1 1 1、参量关系分析、参量关系分析、参量关系分析、参量关系分析 返回13 而在无自衡过程,因而在无自衡过程,因而在无自衡过程,因而在无自衡过程,因△△△△q q q q2 2 2 2=0=0=0=0,故,故,故,故 2 2 2 2、传递函数、传递函数、传递函数、传递函数19982114 单回路控制系统又称为简单控制系统虽然简单,单回路控制系统又称为简单控制系统虽然简单,单回路控制系统又称为简单控制系统虽然简单,单回路控制系统又称为简单控制系统虽然简单,但应用较广;过程控制的基本概念主要是在本章建立但应用较广;过程控制的基本概念主要是在本章建立但应用较广;过程控制的基本概念主要是在本章建立但应用较广;过程控制的基本概念主要是在本章建立的因此,本章内容无疑是重点之一因此,本章内容无疑是重点之一。

      的因此,本章内容无疑是重点之一因此,本章内容无疑是重点之一19982115 特点特点 最简单、最基本;应用最广泛、最成熟是各最简单、最基本;应用最广泛、最成熟是各种复杂控制系统设计和参数整定的基础适用于被种复杂控制系统设计和参数整定的基础适用于被控对象滞后时间较小,负载和干扰不大,控制质量控对象滞后时间较小,负载和干扰不大,控制质量要求不很高的场合要求不很高的场合过程控制系统设计的要求过程控制系统设计的要求1 1、安全性、安全性2 2、稳定性、稳定性3 3、经济性、经济性过程控制系统的设计步骤过程控制系统的设计步骤1 1、建立被控过程的数学模型、建立被控过程的数学模型2 2、选择控制方案、选择控制方案3 3、选择控制设备型号规格、选择控制设备型号规格4 4、实验(与仿真)、实验(与仿真)19982116 控制系统的工程考虑控制系统的工程考虑 包括仪表(微机)选型、控制室和仪表盘设计、供水包括仪表(微机)选型、控制室和仪表盘设计、供水包括仪表(微机)选型、控制室和仪表盘设计、供水包括仪表(微机)选型、控制室和仪表盘设计、供水供电供气设计、信号系统设计、安全防暴设计等。

      供电供气设计、信号系统设计、安全防暴设计等供电供气设计、信号系统设计、安全防暴设计等供电供气设计、信号系统设计、安全防暴设计等2)(2)(2)(2)、对象信息的获取和变送、对象信息的获取和变送、对象信息的获取和变送、对象信息的获取和变送(3)(3)(3)(3)、执行器的选择、执行器的选择、执行器的选择、执行器的选择(4)(4)(4)(4)、控制器的选择、控制器的选择、控制器的选择、控制器的选择3 3、工程安装、工程安装4 4、仪表调试、仪表调试 5 5、参数整定、参数整定2 2、工程设计、工程设计 1 1、方案设计、方案设计 是整个控制工程设计中最重要的一步,应注意:是整个控制工程设计中最重要的一步,应注意:是整个控制工程设计中最重要的一步,应注意:是整个控制工程设计中最重要的一步,应注意: (1) (1) (1) (1)、合理选择被控量、合理选择被控量、合理选择被控量、合理选择被控量( ( ( (被控参数被控参数被控参数被控参数) ) ) )和操纵量和操纵量和操纵量和操纵量( ( ( (控制参数控制参数控制参数控制参数) ) ) )17 一、单回路控制系统一、单回路控制系统一、单回路控制系统一、单回路控制系统单回路控制系统可实现:单回路控制系统可实现:单回路控制系统可实现:单回路控制系统可实现:定值控制、程序控制、随动控制定值控制、程序控制、随动控制定值控制、程序控制、随动控制定值控制、程序控制、随动控制等等等等例:液位定值控制系统例:液位定值控制系统例:液位定值控制系统例:液位定值控制系统其结构图如下:其结构图如下:其结构图如下:其结构图如下:定义:定义:定义:定义:是指由一个测量变送器、一个调节器、一个执行器连同是指由一个测量变送器、一个调节器、一个执行器连同是指由一个测量变送器、一个调节器、一个执行器连同是指由一个测量变送器、一个调节器、一个执行器连同 被控过程组成的、对一个被控参数进行控制的反馈控制系统。

      被控过程组成的、对一个被控参数进行控制的反馈控制系统被控过程组成的、对一个被控参数进行控制的反馈控制系统被控过程组成的、对一个被控参数进行控制的反馈控制系统18 液位检测变送器液位控制器设定值执行阀19 20 从结构图我们可以看出:单回路控制系统是从结构图我们可以看出:单回路控制系统是从结构图我们可以看出:单回路控制系统是从结构图我们可以看出:单回路控制系统是最简单、最最简单、最最简单、最最简单、最基本、最成熟基本、最成熟基本、最成熟基本、最成熟的一种控制方式的一种控制方式的一种控制方式的一种控制方式 单回路控制系统根据被控量的类型可分为:温度单回路单回路控制系统根据被控量的类型可分为:温度单回路单回路控制系统根据被控量的类型可分为:温度单回路单回路控制系统根据被控量的类型可分为:温度单回路控制系统、压力单回路控制系统、流量单回路控制系统等控制系统、压力单回路控制系统、流量单回路控制系统等控制系统、压力单回路控制系统、流量单回路控制系统等控制系统、压力单回路控制系统、流量单回路控制系统等 单回路控制系统方框图的单回路控制系统方框图的单回路控制系统方框图的单回路控制系统方框图的一般形式一般形式一般形式一般形式如下:如下:如下:如下:21 根据控制论可知:对于反馈控制系统,要使系统能够稳定根据控制论可知:对于反馈控制系统,要使系统能够稳定根据控制论可知:对于反馈控制系统,要使系统能够稳定根据控制论可知:对于反馈控制系统,要使系统能够稳定地工作,必须要构成负反馈。

      地工作,必须要构成负反馈地工作,必须要构成负反馈地工作,必须要构成负反馈正作用:正作用:正作用:正作用:输出信号随输入信号的增大而增大;(放大倍数为正)输出信号随输入信号的增大而增大;(放大倍数为正)输出信号随输入信号的增大而增大;(放大倍数为正)输出信号随输入信号的增大而增大;(放大倍数为正)反作用:反作用:反作用:反作用:输出信号随输入信号的增大而减小;(放大倍数为负)输出信号随输入信号的增大而减小;(放大倍数为负)输出信号随输入信号的增大而减小;(放大倍数为负)输出信号随输入信号的增大而减小;(放大倍数为负)二、正作用、反作用二、正作用、反作用二、正作用、反作用二、正作用、反作用调节器的正作用:调节器的正作用:调节器的正作用:调节器的正作用:输出信号输出信号输出信号输出信号u u u u随着被控量随着被控量随着被控量随着被控量y y y y的增大而增大;的增大而增大;的增大而增大;的增大而增大;调节器的反作用:调节器的反作用:调节器的反作用:调节器的反作用:输出信号输出信号输出信号输出信号u u u u随着被控量随着被控量随着被控量随着被控量y y y y的增大而减小;的增大而减小;的增大而减小;的增大而减小;22 执行器执行器执行器执行器+ + + +液位过程液位过程液位过程液位过程+ + + +检测变送检测变送检测变送检测变送+ + + +则则则则 调节器调节器调节器调节器- - - -气关式气关式气关式气关式- - - -+ + + ++ + + ++ + + +气开式气开式气开式气开式23 对上例进行改动对上例进行改动对上例进行改动对上例进行改动其结构图如下:其结构图如下:其结构图如下:其结构图如下:24 上例中:上例中:上例中:上例中:执行器执行器执行器执行器+ + + +液位过程液位过程液位过程液位过程- - - -检测变送检测变送检测变送检测变送+ + + +则则则则 调节器调节器调节器调节器+ + + +气关式气关式气关式气关式- - - -- - - -+ + + +- - - -气开式气开式气开式气开式返回25 三、被控参数和控制参数的选择三、被控参数和控制参数的选择(一)被控参数(被控变量)的选择(一)被控参数(被控变量)的选择(一)被控参数(被控变量)的选择(一)被控参数(被控变量)的选择     是控制系统设计的一个重要内容。

      是控制系统设计的一个重要内容是控制系统设计的一个重要内容是控制系统设计的一个重要内容     恰当的选择对于稳定生产、提高产品产量和质量、节能、恰当的选择对于稳定生产、提高产品产量和质量、节能、恰当的选择对于稳定生产、提高产品产量和质量、节能、恰当的选择对于稳定生产、提高产品产量和质量、节能、改善劳动条件保护环境卫生等具有决定性意义改善劳动条件保护环境卫生等具有决定性意义改善劳动条件保护环境卫生等具有决定性意义改善劳动条件保护环境卫生等具有决定性意义     若选择不当,则无论组成什么样的控制系统,选择多么先若选择不当,则无论组成什么样的控制系统,选择多么先若选择不当,则无论组成什么样的控制系统,选择多么先若选择不当,则无论组成什么样的控制系统,选择多么先进的过程检测控制仪表,都不能达到预期的控制效果进的过程检测控制仪表,都不能达到预期的控制效果进的过程检测控制仪表,都不能达到预期的控制效果进的过程检测控制仪表,都不能达到预期的控制效果 1 1 1 1、选择的意义、选择的意义、选择的意义、选择的意义2 2 2 2、选择的方法、选择的方法、选择的方法、选择的方法 (1) (1) (1) (1) 选直接参数选直接参数选直接参数选直接参数 即能直接发映生产过程产品质量和产量,以及安全运行即能直接发映生产过程产品质量和产量,以及安全运行即能直接发映生产过程产品质量和产量,以及安全运行即能直接发映生产过程产品质量和产量,以及安全运行的参数。

      的参数 ( ( (如锅炉的水位、蒸汽的温度等如锅炉的水位、蒸汽的温度等如锅炉的水位、蒸汽的温度等如锅炉的水位、蒸汽的温度等) ) ) )26 (2).(2).(2).(2).选间接参数选间接参数选间接参数选间接参数例:在化工生产中常用精馏塔将混合物分离为较纯组成的例:在化工生产中常用精馏塔将混合物分离为较纯组成的例:在化工生产中常用精馏塔将混合物分离为较纯组成的例:在化工生产中常用精馏塔将混合物分离为较纯组成的产品或中间产品产品或中间产品产品或中间产品产品或中间产品控制目标(直接参数):控制目标(直接参数):控制目标(直接参数):控制目标(直接参数): 纯度纯度纯度纯度 或或或或 浓度浓度浓度浓度浓度浓度浓度浓度温度温度温度温度压力压力压力压力 由于压力由于压力由于压力由于压力P P P P不仅与不仅与不仅与不仅与分离纯度分离纯度分离纯度分离纯度有关,而且影响塔的有关,而且影响塔的有关,而且影响塔的有关,而且影响塔的工作工作工作工作效率效率效率效率以及以及以及以及经济性经济性经济性经济性,因而选择温度为间接参数因而选择温度为间接参数因而选择温度为间接参数。

      因而选择温度为间接参数 当选直接参数有困难时采用当选直接参数有困难时采用当选直接参数有困难时采用当选直接参数有困难时采用19982127 间接参数的选择原则间接参数的选择原则间接参数的选择原则间接参数的选择原则     必须考虑工艺生产的合理性和仪表的现状必须考虑工艺生产的合理性和仪表的现状必须考虑工艺生产的合理性和仪表的现状必须考虑工艺生产的合理性和仪表的现状     间接参数应与直接参数有某种单值函数关系间接参数应与直接参数有某种单值函数关系间接参数应与直接参数有某种单值函数关系间接参数应与直接参数有某种单值函数关系     间接参数要有足够的灵敏度间接参数要有足够的灵敏度间接参数要有足够的灵敏度间接参数要有足够的灵敏度 3 3 3 3、选择被控参数的一般原则、选择被控参数的一般原则、选择被控参数的一般原则、选择被控参数的一般原则     选选选选择择择择对对对对产产产产品品品品的的的的产产产产量量量量和和和和质质质质量量量量、、、、安安安安全全全全生生生生产产产产、、、、经经经经济济济济运运运运行行行行和和和和环环环环境境境境保护具有决定作用的、可直接测量的工艺参数为被控量保护具有决定作用的、可直接测量的工艺参数为被控量保护具有决定作用的、可直接测量的工艺参数为被控量保护具有决定作用的、可直接测量的工艺参数为被控量。

          当不能用直接参数作为被控量时,应选择一个与直接参当不能用直接参数作为被控量时,应选择一个与直接参当不能用直接参数作为被控量时,应选择一个与直接参当不能用直接参数作为被控量时,应选择一个与直接参数有单值函数关系的间接参数作为被控参数数有单值函数关系的间接参数作为被控参数数有单值函数关系的间接参数作为被控参数数有单值函数关系的间接参数作为被控参数     被控参数必须具有足够大的灵敏度被控参数必须具有足够大的灵敏度被控参数必须具有足够大的灵敏度被控参数必须具有足够大的灵敏度     被控参数的选取,必须考虑工艺过程的合理性和所用仪被控参数的选取,必须考虑工艺过程的合理性和所用仪被控参数的选取,必须考虑工艺过程的合理性和所用仪被控参数的选取,必须考虑工艺过程的合理性和所用仪表的性能表的性能表的性能表的性能28 (二)控制参数(操纵变量)的选择(二)控制参数(操纵变量)的选择(二)控制参数(操纵变量)的选择(二)控制参数(操纵变量)的选择设单回路控制系统的框图如下图所示:设单回路控制系统的框图如下图所示:设单回路控制系统的框图如下图所示:设单回路控制系统的框图如下图所示: 以控制质量为依据,以控制质量为依据,以控制质量为依据,以控制质量为依据,通过对过程静态特性、动态特性通过对过程静态特性、动态特性通过对过程静态特性、动态特性通过对过程静态特性、动态特性的分析,讨论控制参数选择的一般原则。

      的分析,讨论控制参数选择的一般原则的分析,讨论控制参数选择的一般原则的分析,讨论控制参数选择的一般原则1 1 1 1、过程静态特性的分析、过程静态特性的分析、过程静态特性的分析、过程静态特性的分析控制通道克服扰动的能力强,动态响应比扰动通道快控制通道克服扰动的能力强,动态响应比扰动通道快控制通道克服扰动的能力强,动态响应比扰动通道快控制通道克服扰动的能力强,动态响应比扰动通道快29 则被控量对扰动的闭环传递函数为:则被控量对扰动的闭环传递函数为:则被控量对扰动的闭环传递函数为:则被控量对扰动的闭环传递函数为:设传递函数分别为:设传递函数分别为:设传递函数分别为:设传递函数分别为: 由于系统是稳定的,则在单位阶跃扰动下系统的稳态值为:由于系统是稳定的,则在单位阶跃扰动下系统的稳态值为:由于系统是稳定的,则在单位阶跃扰动下系统的稳态值为:由于系统是稳定的,则在单位阶跃扰动下系统的稳态值为:30 结论:结论:结论:结论:31 2 2 2 2、根据过程特性选择操纵变量的一般原则、根据过程特性选择操纵变量的一般原则、根据过程特性选择操纵变量的一般原则、根据过程特性选择操纵变量的一般原则 控制通道控制通道的放大系数的放大系数的放大系数的放大系数K K K K0 0 0 0要适当选大一些;时间常数要适当选大一些;时间常数要适当选大一些;时间常数要适当选大一些;时间常数T T T T0 0 0 0要要要要适当小一些;纯滞后时间适当小一些;纯滞后时间适当小一些;纯滞后时间适当小一些;纯滞后时间   0 0 0 0越小越好,越小越好,越小越好,越小越好,在有纯延时在有纯延时在有纯延时在有纯延时   0 0 0 0的的的的情况情况情况情况下,下,下,下,   0 0 0 0与与与与T T T T0 0 0 0之比应小于之比应小于之比应小于之比应小于1 1 1 1。

      扰动通道扰动通道的放大系数的放大系数的放大系数的放大系数K K K Kf f f f应尽可能小;时间常数应尽可能小;时间常数应尽可能小;时间常数应尽可能小;时间常数T T T Tf f f f要大;要大;要大;要大;扰动引入系统的位置要远离控制过程扰动引入系统的位置要远离控制过程扰动引入系统的位置要远离控制过程扰动引入系统的位置要远离控制过程( ( ( (即靠近调节阀即靠近调节阀即靠近调节阀即靠近调节阀) ) ) );容量;容量;容量;容量滞后愈大,愈有利于控制滞后愈大,愈有利于控制滞后愈大,愈有利于控制滞后愈大,愈有利于控制 广义过程(包括调节阀和测量变送器)由几个一阶环节广义过程(包括调节阀和测量变送器)由几个一阶环节广义过程(包括调节阀和测量变送器)由几个一阶环节广义过程(包括调节阀和测量变送器)由几个一阶环节组成,在选择控制参数时,应尽量将几个时间常数数值错开,组成,在选择控制参数时,应尽量将几个时间常数数值错开,组成,在选择控制参数时,应尽量将几个时间常数数值错开,组成,在选择控制参数时,应尽量将几个时间常数数值错开,使其中一个时间常数比其它时间常数大得多,同时注意减小使其中一个时间常数比其它时间常数大得多,同时注意减小使其中一个时间常数比其它时间常数大得多,同时注意减小使其中一个时间常数比其它时间常数大得多,同时注意减小其它时间常数。

      其它时间常数其它时间常数其它时间常数 注意注意工艺操作的合理性、经济性工艺操作的合理性、经济性工艺操作的合理性、经济性工艺操作的合理性、经济性返回32 ( ( ( (五五五五).).).).实例讨论实例讨论实例讨论实例讨论 例例例例1 1 1 1:喷雾式乳粉干:喷雾式乳粉干:喷雾式乳粉干:喷雾式乳粉干燥设备的控制燥设备的控制燥设备的控制燥设备的控制 1.1.工艺流程:工艺流程:参见图参见图参见图参见图3 3 3 3- - - -28282828 2.2.控制要求:控制要求:干燥后干燥后干燥后干燥后的产品含水量波动要小的产品含水量波动要小的产品含水量波动要小的产品含水量波动要小 3.3.被控参数选择被控参数选择::干干干干燥器里的温度燥器里的温度燥器里的温度燥器里的温度 4.4.操纵变量的选择操纵变量的选择33 讨论后知,以风量作控制参数为最佳选择讨论后知,以风量作控制参数为最佳选择讨论后知,以风量作控制参数为最佳选择。

      讨论后知,以风量作控制参数为最佳选择 34 例例例例2 2 2 2储槽液位控制储槽液位控制储槽液位控制储槽液位控制35 四、执行器作用:作用:作用:作用:接受调节器输出的控制信号,经执行机构将其转换接受调节器输出的控制信号,经执行机构将其转换接受调节器输出的控制信号,经执行机构将其转换接受调节器输出的控制信号,经执行机构将其转换 为相应的角位移或直线位移,来改变调节机构(调为相应的角位移或直线位移,来改变调节机构(调为相应的角位移或直线位移,来改变调节机构(调为相应的角位移或直线位移,来改变调节机构(调 节阀)的流通截面积,以控制流入或流出被控过程节阀)的流通截面积,以控制流入或流出被控过程节阀)的流通截面积,以控制流入或流出被控过程节阀)的流通截面积,以控制流入或流出被控过程 的物料或能量,从而实现对过程参数的自动控制的物料或能量,从而实现对过程参数的自动控制的物料或能量,从而实现对过程参数的自动控制的物料或能量,从而实现对过程参数的自动控制 执行器执行器执行器执行器执行机构执行机构执行机构执行机构调节机构(调节阀)调节机构(调节阀)调节机构(调节阀)调节机构(调节阀)组成组成组成组成::::气动执行器、电动执行器、液动执行器气动执行器、电动执行器、液动执行器气动执行器、电动执行器、液动执行器气动执行器、电动执行器、液动执行器36 (一)气动执行器(一)气动执行器(一)气动执行器(一)气动执行器1 1 1 1 气动执行机构气动执行机构气动执行机构气动执行机构1 1 1 1、上盖;、上盖;、上盖;、上盖;2 2 2 2、膜片;、膜片;、膜片;、膜片;3 3 3 3、平衡弹簧;、平衡弹簧;、平衡弹簧;、平衡弹簧;4 4 4 4、阀杆;、阀杆;、阀杆;、阀杆;5 5 5 5、阀体;、阀体;、阀体;、阀体;6 6 6 6、阀座;、阀座;、阀座;、阀座;7 7 7 7、阀芯;、阀芯;、阀芯;、阀芯;37 工作原理:工作原理:工作原理:工作原理:阀杆的受力平衡阀杆的受力平衡阀杆的受力平衡阀杆的受力平衡其中:其中:其中:其中:38 2 2 2 2 调节机构(调节阀)调节机构(调节阀)调节机构(调节阀)调节机构(调节阀)a a a a 分类分类分类分类局部阻力可变的节流元件局部阻力可变的节流元件局部阻力可变的节流元件局部阻力可变的节流元件 大口径的调节阀大口径的调节阀大口径的调节阀大口径的调节阀一般选用双座阀,其一般选用双座阀,其一般选用双座阀,其一般选用双座阀,其所需推力较小,动作所需推力较小,动作所需推力较小,动作所需推力较小,动作灵活,但泄漏较大。

      灵活,但泄漏较大灵活,但泄漏较大灵活,但泄漏较大 小口径的调节阀小口径的调节阀小口径的调节阀小口径的调节阀一般选用单座阀,其一般选用单座阀,其一般选用单座阀,其一般选用单座阀,其泄漏较小泄漏较小泄漏较小泄漏较小39 b b b b 阀的气开、气关方式阀的气开、气关方式阀的气开、气关方式阀的气开、气关方式正装阀与反装阀正装阀与反装阀正装阀与反装阀正装阀与反装阀气开阀与气关阀气开阀与气关阀气开阀与气关阀气开阀与气关阀气开式:气开式:气开式:气开式:气关式:气关式:气关式:气关式:40 气开、气关方式的选择原则:气开、气关方式的选择原则:气开、气关方式的选择原则:气开、气关方式的选择原则: 保证工艺生产的安全保证工艺生产的安全保证工艺生产的安全保证工艺生产的安全即:当气源一旦中断时,即:当气源一旦中断时,即:当气源一旦中断时,即:当气源一旦中断时,阀门处于全开还是全关状态,要依首先能够保证设备阀门处于全开还是全关状态,要依首先能够保证设备阀门处于全开还是全关状态,要依首先能够保证设备阀门处于全开还是全关状态,要依首先能够保证设备和人身安全的原则而定。

      和人身安全的原则而定和人身安全的原则而定和人身安全的原则而定冷水阀:冷水阀:冷水阀:冷水阀:燃料阀:燃料阀:燃料阀:燃料阀:气关式气关式气关式气关式气开式气开式气开式气开式以加热炉为例(见右图以加热炉为例(见右图以加热炉为例(见右图以加热炉为例(见右图))))实现调节阀气开、气关的四种方式:实现调节阀气开、气关的四种方式:实现调节阀气开、气关的四种方式:实现调节阀气开、气关的四种方式:41 (二)电动执行器(二)电动执行器(二)电动执行器(二)电动执行器使用电动机等电的动力来启闭调节阀使用电动机等电的动力来启闭调节阀使用电动机等电的动力来启闭调节阀使用电动机等电的动力来启闭调节阀1 1 1 1、电动执行机构、电动执行机构、电动执行机构、电动执行机构比例式电动执行器比例式电动执行器比例式电动执行器比例式电动执行器电磁阀电磁阀电磁阀电磁阀比例式电动执行机构:比例式电动执行机构:比例式电动执行机构:比例式电动执行机构:通常采用伺服系统的结构方案通常采用伺服系统的结构方案通常采用伺服系统的结构方案通常采用伺服系统的结构方案返回42 §§3-4 3-4 PIDPID调节器调节器调节器(控制器):调节器(控制器):调节器(控制器):调节器(控制器):将被控变量的测量值与给定值进行比较,将被控变量的测量值与给定值进行比较,将被控变量的测量值与给定值进行比较,将被控变量的测量值与给定值进行比较, 得到偏差信号,然后对得到的偏差信号进得到偏差信号,然后对得到的偏差信号进得到偏差信号,然后对得到的偏差信号进得到偏差信号,然后对得到的偏差信号进 行比例、积分、微分等运算,并将运算结行比例、积分、微分等运算,并将运算结行比例、积分、微分等运算,并将运算结行比例、积分、微分等运算,并将运算结 果以一定的信号形式送到执行器,进而实果以一定的信号形式送到执行器,进而实果以一定的信号形式送到执行器,进而实果以一定的信号形式送到执行器,进而实 现对被控变量的自动控制。

      现对被控变量的自动控制现对被控变量的自动控制现对被控变量的自动控制PID PID PID PID 控制:控制:控制:控制:是上世纪是上世纪是上世纪是上世纪40404040年代以前除开关控制外的唯一控制方年代以前除开关控制外的唯一控制方年代以前除开关控制外的唯一控制方年代以前除开关控制外的唯一控制方 式,也是目前应用最广泛、最简单、最基本的控式,也是目前应用最广泛、最简单、最基本的控式,也是目前应用最广泛、最简单、最基本的控式,也是目前应用最广泛、最简单、最基本的控 制方式使用比例:使用比例:使用比例:使用比例:80% 80% 80% 80% ~~~~ 90%90%90%90% 43 控制器的输入:控制器的输入:输出:输出: 控制器的控制规律就是控制器的控制规律就是u(t)与与e(t)之间的关之间的关系系,是在人工经验的基础上总结并发展的是在人工经验的基础上总结并发展的 控制器的基本控制规律有:控制器的基本控制规律有:比例比例、、积分积分和和微分微分,此外还有如继电器特性的,此外还有如继电器特性的位式位式控制规律控制规律等。

      等44 反应器的温度控制45 人工操作过程分析人工操作过程分析以蒸汽加热反应釜为例:以蒸汽加热反应釜为例:设反应温度:设反应温度:85度,轻微放热反应度,轻微放热反应Ø 操纵变量操纵变量:蒸汽流量:蒸汽流量Ø 被控变量被控变量:反应温度:反应温度Ø 干扰干扰:蒸汽压力、进料流量等:蒸汽压力、进料流量等46 人工操作(人工操作(1 1):开关控制):开关控制u 若温度低于若温度低于85度,蒸汽阀门全开度,蒸汽阀门全开u 若温度高于若温度高于85度,蒸汽阀门全关度,蒸汽阀门全关现象现象:温度持续波动,过程处于振荡中温度持续波动,过程处于振荡中结果结果:双位控制规律控制品质差,满足不:双位控制规律控制品质差,满足不了生产要求了生产要求47 u 温度为温度为85度,蒸汽阀门开度是度,蒸汽阀门开度是3圈圈u 若温度若温度高于高于85度度,每高,每高5度就度就关关一圈阀门一圈阀门u 若温度若温度低于低于85度度,每低,每低5度就度就开开一圈阀门一圈阀门即开启圈数=即开启圈数=相应控制规律可写为:相应控制规律可写为:u(0):偏差为:偏差为0时控制器输出时控制器输出Kc:控制器比例放大倍数:控制器比例放大倍数人工操作(人工操作(2 2):比例控制):比例控制48 现象:温度控制得比较平稳现象:温度控制得比较平稳结果:控制品质有一定改善,但负荷变化结果:控制品质有一定改善,但负荷变化时,会有余差。

      如工况有变动,当阀门开时,会有余差如工况有变动,当阀门开3圈时,温度不再保持在圈时,温度不再保持在85度49 人工操作(人工操作(3 3):增加积分作用):增加积分作用首先按照比例控制操作,然后不断观察首先按照比例控制操作,然后不断观察u 若温度若温度低于低于85度度,慢慢地持续开大阀门,慢慢地持续开大阀门u 若温度若温度高于高于85度度,慢慢地持续开小阀门,慢慢地持续开小阀门直到温度回到直到温度回到85度度即即控制器输出变化的速度与偏差成正比控制器输出变化的速度与偏差成正比::K KI I:积分速度:积分速度50 现象:只要有现象:只要有偏差偏差,控制器输出就,控制器输出就不断变化不断变化结果:输出稳定在设定的结果:输出稳定在设定的85度上,即消除了余度上,即消除了余差51 人工操作(人工操作(4 4):增加微分作用):增加微分作用 由于温度过程容量滞后大,当出现偏差由于温度过程容量滞后大,当出现偏差时,其数值已经较大,因此,补充经验:根时,其数值已经较大,因此,补充经验:根据据偏差变化的速度偏差变化的速度来开启阀门,从而抑制偏来开启阀门,从而抑制偏差的幅度,使控制作用差的幅度,使控制作用更加及时更加及时。

      52 Ø时间连续时间连续PID控制规律控制规律理想理想PID控制器的运算规律数学表达式:控制器的运算规律数学表达式:其传递函数形式:其传递函数形式:一、连续一、连续PIDPID控制规律控制规律53 54 55 控制器运算规律通常用增量形式表示,若用控制器运算规律通常用增量形式表示,若用实际值表示,则为:实际值表示,则为:式中式中u(0)为控制器初始输出,即为控制器初始输出,即t==0瞬间偏差为瞬间偏差为0时的输出时的输出56 1 1、比例控制(、比例控制(P P)分析)分析((1)比例控制规律)比例控制规律Ø控制器输出变化与输入偏差成正比控制器输出变化与输入偏差成正比Ø在时间上没有延迟在时间上没有延迟Ø在相同的偏差下,在相同的偏差下,Kc越大,输出也越大,越大,输出也越大,因此因此Kc是衡量比例作用强弱的参数是衡量比例作用强弱的参数Ø工业上用比例度来表示比例作用的强弱工业上用比例度来表示比例作用的强弱57 传递函数形式:传递函数形式:阶跃偏差作用下比例控制器的开环输出特性(7-6)58 (2)(2)、比例度、比例度(7-7)59 (a)在扰动(或负荷)变化及设定值变化时有余差存在。

      因为在这几种情况下,控制器必有输出 以改变阀门开度,力图使过程的物料和能量能够达到新的平衡但 又正比于偏差 e,因此此时控制器的输入信号必然不是0 当比例度较小时,对应同样的 变化的e较小;因此余差小3)(3)、比例度对系统过渡过程影响、比例度对系统过渡过程影响60 (b)比例度越大,过渡过程曲线越平稳;随着比例度减小,系统振荡程度加剧当比例度减小到某数值 时,系统出现等幅振荡,再减小系统将发散因此控制系统参数设置不当,也达不到控制系统设计的效果应该根据系统各个环节的特性,特别是过程特性选择合适的控制器参数 ,才能获得理想的控制指标c)最大偏差 在扰动作用下, 越小,最大偏差越小 61 扰动作用下,不同比例度过渡过程((d))如果如果 小,则振荡频率提高小,则振荡频率提高,因此把,因此把被控变量拉回到设定值所需的时间就短被控变量拉回到设定值所需的时间就短62 一般而言:一般而言:Ø当广义对象的放大系数较小,时间常数较大、时当广义对象的放大系数较小,时间常数较大、时滞较小时,控制器的比例度可选较小,以提高系统滞较小时,控制器的比例度可选较小,以提高系统的灵敏度。

      的灵敏度Ø当广义对象的放大系数较大,时间常数较小而时当广义对象的放大系数较大,时间常数较小而时滞较大时,需要适当增大控制器的比例度,以增加滞较大时,需要适当增大控制器的比例度,以增加系统的稳定性系统的稳定性 工业生产中工业生产中定值控制系统定值控制系统通常要求控制系统具通常要求控制系统具有振荡不太剧烈,余差不太大的过渡过程,有振荡不太剧烈,余差不太大的过渡过程,衰减比衰减比定在定在4:1~10:1,而而随动系统随动系统一般一般衰减比在衰减比在10:1以上63 比例控制小结:比例控制小结: 比例控制是最基本、最主要也是应用最比例控制是最基本、最主要也是应用最普遍的控制规律,它能够迅速地克服扰动的普遍的控制规律,它能够迅速地克服扰动的影响,使系统很快地稳定下来比例控制通影响,使系统很快地稳定下来比例控制通常适用于扰动幅度小,负荷变化不大,过程常适用于扰动幅度小,负荷变化不大,过程时滞较小(时滞较小( )或者控制要求不高的情况)或者控制要求不高的情况下64 2 2、比例积分控制(、比例积分控制(PIPI)分析)分析((1)积分控制规律)积分控制规律KI表示积分速度。

      表示积分速度Ø控制器输出信号的大小,不仅与偏差大小控制器输出信号的大小,不仅与偏差大小有关,还取决于偏差存在的时间长短有关,还取决于偏差存在的时间长短Ø只要有偏差存在,控制器的输出就不断变只要有偏差存在,控制器的输出就不断变化偏差存在时间越长,输出信号的变化量化偏差存在时间越长,输出信号的变化量越大,直到达到输出极限越大,直到达到输出极限Ø只有余差为只有余差为0 0,控制器的输出才稳定控制器的输出才稳定65 力图消除余差是积分作用的重要特性力图消除余差是积分作用的重要特性 在幅度为在幅度为A的阶跃作用下,积分控制器的阶跃作用下,积分控制器的开环输出如图所示输出直线的斜率为的开环输出如图所示输出直线的斜率为KIA阶跃偏差作用下积分输出66 ((2)积分控制规律分析)积分控制规律分析 比例作用的输出与偏差同步,偏差大,比例作用的输出与偏差同步,偏差大,输出大,偏差小,输出小,因此控制及时输出大,偏差小,输出小,因此控制及时而积分作用则不是而积分作用则不是 积分控制作用总是滞后于偏差的存在,积分控制作用总是滞后于偏差的存在,因此它不能有效地克服扰动的影响,难以使因此它不能有效地克服扰动的影响,难以使得控制系统稳定下来,因此得控制系统稳定下来,因此积分控制作用很积分控制作用很少单独使用,单独使用系统容易振荡。

      少单独使用,单独使用系统容易振荡 67 积分作用的落后性68 ü在第一个前半周期内,测量值一直低于设定在第一个前半周期内,测量值一直低于设定值,出现负偏差,所以按同一方向累积从值,出现负偏差,所以按同一方向累积从t1到到t2时间段,偏差还是为负,但数值在减小,时间段,偏差还是为负,但数值在减小,因此,积分输出仍然在增加,但增加的量在减因此,积分输出仍然在增加,但增加的量在减小显然,在这个时间段,积分输出增加是不小显然,在这个时间段,积分输出增加是不合理的,因为偏差已经在减小这就暴露了积合理的,因为偏差已经在减小这就暴露了积分控制的弱点:控制作用的落后性这往往会分控制的弱点:控制作用的落后性这往往会导致超调,并引起被控变量波动厉害导致超调,并引起被控变量波动厉害ü工业上常将比例作用与积分作用组合成比例工业上常将比例作用与积分作用组合成比例积分控制规律积分控制规律69 ((2)比例积分控制规律)比例积分控制规律比例积分控制器的传递函数是:比例积分控制器的传递函数是:(7-9)(7-9)(7-10)(7-10)式中式中 ,,是比例项是比例项 ;;是积分项是积分项)t(eKCò òt0dt)t(eT/KIC70 阶跃偏差作用下比例积分控制器的输出71 在偏差幅度为在偏差幅度为A的阶跃作用下,比例输的阶跃作用下,比例输出立即跳变到出立即跳变到KCA,然后积分输出随时间线,然后积分输出随时间线性增加。

      在性增加在KC和和A确定时,直线的斜率取决确定时,直线的斜率取决于积分时间于积分时间TI的大小ØTI越大,直线越平坦,积分作用越弱越大,直线越平坦,积分作用越弱ØTI越小,直线越陡,表示积分作用越强越小,直线越陡,表示积分作用越强ØTI趋向无穷大时,比例积分控制器蜕变为趋向无穷大时,比例积分控制器蜕变为比例控制器比例控制器72 TI是描述积分作用强弱的物料量,其定义是描述积分作用强弱的物料量,其定义为:在阶跃偏差作用下,控制器的输出达到为:在阶跃偏差作用下,控制器的输出达到比例输出的比例输出的两倍所经历的时间两倍所经历的时间,就是积分时,就是积分时间间TI因为在任意时间,控制器的输出为:因为在任意时间,控制器的输出为: 当当t=TI时,输出即为时,输出即为2KCA73 比例积分控制器在投运前,需对比例积分控制器在投运前,需对 和积分时间和积分时间TI进行校验进行校验积分时间测定时,积分时间测定时,一般先将比例度置于一般先将比例度置于100%,然后对控制器,然后对控制器输入一个幅度为输入一个幅度为A的阶跃偏差,测出控制器的阶跃偏差,测出控制器的跳变的跳变KCA,同时按住秒表,待到积分输出,同时按住秒表,待到积分输出与比例输出相同时,所经历的时间就是积分与比例输出相同时,所经历的时间就是积分时间时间TI。

      74 积分时间测定75 ((3 3)积分时间)积分时间T TI I对过渡过程影响对过渡过程影响 在一个纯比例的闭环控制系统中引入积在一个纯比例的闭环控制系统中引入积分作用时,若分作用时,若 不变,则可从图的曲不变,则可从图的曲线看出,线看出,随着随着TI的减小,积分作用增强,消的减小,积分作用增强,消除余差快,但控制系统的振荡加剧,系统的除余差快,但控制系统的振荡加剧,系统的稳定性下降;稳定性下降;TI过小,可能导致系统不稳定过小,可能导致系统不稳定TI小,扰动作用下的最大偏差小,振荡频率小,扰动作用下的最大偏差小,振荡频率增加76 阶跃偏差作用下比例积分控制器的输出77 比例度不变时积分时间对过渡过程影响扰动作用78 ((1)微分控制规律)微分控制规律 其输出正比于输入对时间的导数其输出正比于输入对时间的导数TD为微分时间常数为微分时间常数传递函数:传递函数:3 3、比例微分控制(、比例微分控制(PDPD)分析)分析79 理想微分开环输出特性)t ( et0A)t (uDt080 微分控制器的输出只与偏差的变化速度微分控制器的输出只与偏差的变化速度有关,而与偏差存在与否无关。

      因此,纯粹有关,而与偏差存在与否无关因此,纯粹的微分控制作用是无意义的,一般都将微分的微分控制作用是无意义的,一般都将微分控制作用与比例控制结合起来使用控制作用与比例控制结合起来使用81 理想的比例微分控制规律是:理想的比例微分控制规律是: 传递函数为:传递函数为:其中:其中:TD为微分时间为微分时间((2 2)比例微分控制规律)比例微分控制规律82 理想的比例微分控制器在制造上很困难理想的比例微分控制器在制造上很困难(不能实现),工业上都是使用实际比例微(不能实现),工业上都是使用实际比例微分控制规律,其数学表示为:分控制规律,其数学表示为: 传递函数为传递函数为((KD为微分增益)为微分增益)实际比例微分控制规律实际比例微分控制规律83 在幅度为在幅度为A的阶跃偏差作用下,实际的阶跃偏差作用下,实际PD控制器的输出为:控制器的输出为: 其中其中T=TD/KD84 阶跃偏差作用下时间比例微分开环输出85 在偏差跳变瞬间,输出跳变幅度为比例输出的KD倍,即KDKCA,然后按指数规律下降,最后当t趋向无穷大时,仅有比例输出KCA。

      因此决定微分作用的有两个因素:Ø一个是开始跳变幅度的倍数,用KD来衡量Ø另一个是降下来所需要的时间,用微分时间TD来衡量 输出跳得越高,或降得越慢,表示微分作用越强86 微分增益KD是固定不变的,只与控制器的类型有关电动控制器的KD一般是5~10如果KD=1,则等同于比例控制KD<1称为反微分器,它的控制作用反而减弱这种反微分控制器运用于噪声较大的系统中,会取较好的滤波效果87 微分时间TD是可调的测定微分时间时,先测阶跃信号A作用下比例微分输出从KDKCA下降到KCA+0.368KCA(KD-1)所经历的时间t,此时t=TD/KD,再将该时间乘以微分增益KD即可 由于微分在输入偏差变化的瞬间就有由于微分在输入偏差变化的瞬间就有较大的输出响应,因此微分控制被认为是超较大的输出响应,因此微分控制被认为是超前控制前控制 实际使用中,微分作用往往与比例积分组合成PID控制规律88 实际比例微分控制器微分时间测定T=TD/KD89 4 4、比例积分微分控制(、比例积分微分控制(PIDPID))(1)PID控制规律 在幅度为A的阶跃偏差作用下,实际的PID控制可看作是比例、积分、微分三部分作用的叠加:其开环特性90 阶跃偏差作用下PID控制器开环输出91 ((2)微分时间)微分时间TD对系统过渡过程的影响对系统过渡过程的影响 在负荷变化剧烈、扰动幅度较大或过程容量在负荷变化剧烈、扰动幅度较大或过程容量滞后较大的系统中,滞后较大的系统中,适当引入微分作用,可在一适当引入微分作用,可在一定程度上提高系统的控制质量定程度上提高系统的控制质量。

      因为当控制器在因为当控制器在感受到偏差后再进行控制,过程已经受到较大幅感受到偏差后再进行控制,过程已经受到较大幅度扰动的影响,或扰动已经进入系统一段时间,度扰动的影响,或扰动已经进入系统一段时间,而引入微分作用后,当被控变量一有变化,根据而引入微分作用后,当被控变量一有变化,根据变化趋势适当加大控制器的输出,有利于克服扰变化趋势适当加大控制器的输出,有利于克服扰动对被控变量的影响,抑制偏差的增长,从而提动对被控变量的影响,抑制偏差的增长,从而提高系统的稳定性高系统的稳定性92 如果要求引入微分作用后仍然保持原来如果要求引入微分作用后仍然保持原来的衰减比,则可适当减小控制器的比例度,的衰减比,则可适当减小控制器的比例度,一般可减小一般可减小15%左右,从而使得系统的控制左右,从而使得系统的控制指标得到全面的改善但是若微分作用太强,指标得到全面的改善但是若微分作用太强,即即TD太大,反会引起系统振荡,必须注意太大,反会引起系统振荡,必须注意这一点 测量中有显著噪声时测量中有显著噪声时,如流量测量信号,如流量测量信号中常有不规则的高频噪声,中常有不规则的高频噪声,则不宜引入微分则不宜引入微分作用,有时反而需要反微分作用。

      作用,有时反而需要反微分作用93 不同TD下的控制过程94 微分时间微分时间TD对系统过渡过程的影响如对系统过渡过程的影响如图所示ü若若TD太小,则对系统的控制指标没有或影太小,则对系统的控制指标没有或影响很小,如图中曲线响很小,如图中曲线1ü选取适当的选取适当的TD,系统的控制指标将得到全,系统的控制指标将得到全面的改善,如曲线面的改善,如曲线2所示ü若若TD过大,即引入太强的微分作用,反而过大,即引入太强的微分作用,反而可能导致系统剧烈振荡,如曲线可能导致系统剧烈振荡,如曲线3所示95 PID控制规律的应用控制规律的应用 PID控制器有比例度控制器有比例度 、积分时间、积分时间TI和和微分时间微分时间TD三个参数可供调整,因此适用三个参数可供调整,因此适用范围广,在温度和成分分析系统的控制中得范围广,在温度和成分分析系统的控制中得到更为广泛的应用到更为广泛的应用 PID控制规律综合了各种控制规律的优控制规律综合了各种控制规律的优点,具有较好的控制性能,但这并不意味着点,具有较好的控制性能,但这并不意味着它在任何情况下都适用,必须根据工艺要求,它在任何情况下都适用,必须根据工艺要求,选择最为合适的控制规律。

      选择最为合适的控制规律96 各类化工过程各类化工过程常用的控制规律常用的控制规律ü液位:一般要求不高,用液位:一般要求不高,用P或或PI控制规律控制规律ü流量:时间常数小,测量信号中有噪声,用流量:时间常数小,测量信号中有噪声,用PI或加反微分控制规律或加反微分控制规律ü压力:介质为液体的时间常数小,介质为气压力:介质为液体的时间常数小,介质为气体的时间常数中等,用体的时间常数中等,用P或或PI控制规律控制规律ü温度:容量滞后大,用温度:容量滞后大,用PID控制规律控制规律97 ((3 3))PIDPID控制器的构成控制器的构成 PID的构成有几种方式:的构成有几种方式:Ø电动电动ⅡⅡ型控制器中,将型控制器中,将P、、I、、D环节直接在环节直接在反馈网络中串接反馈网络中串接Ø电动电动ⅢⅢ型控制器以及数字式控制器中采用型控制器以及数字式控制器中采用PD或或PI电路相串接的形式在串接中,一般电路相串接的形式在串接中,一般认为认为PD接在接在PI之前较为合适之前较为合适98 电动电动ⅢⅢ型控制器型控制器PIDPID单元接法示意图单元接法示意图(a)99 个人观点供参考,欢迎讨论 。

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