下载

5下载券

加入VIP
  • 专属下载特权
  • 现金文档折扣购买
  • VIP免费专区
  • 千万文档免费下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 PID过程控制及其参数整定

PID过程控制及其参数整定.pdf

PID过程控制及其参数整定

酷爱86
2009-09-28 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《PID过程控制及其参数整定pdf》,可适用于工程科技领域

科技情报开发与经济SCITECHINFORMATIONDEVELOPMENT&ECONOMY年第卷第期文章编号:()PID过程控制及其参数整定解丽华(太原科技大学化学与生物工程学院山西太原)摘要:介绍了PID控制的概念及其工作原理通过对PID过程控制的分析。给出了PID控制系统参数的整定方法。关键词:PID控制PID参数参数整定中图分类号:TP文献标识码:APID控制及其工作原理PID控制是工业过程控制中应用最广泛的一种控制规律PID控制表示比例、积分、微分(ProportionIntegra.Differentia)控制。其工作原理是:由于来自外界的各种扰动不断产生要想达到现场控制对象值保持恒定的目的控制作用就必须不断进行。若扰动出现使得现场控制对象值(即被调参数)发生变化现场检测元件就会将这种变化记录并传送给PID控制器改变过程变量值经变送器送至PID控制器的输入端并与其给定值(简称sP值)进行比较得到偏差值(简称e值)调节器按此偏差并以预先设定的整定参数控制规律发出控制信号去改变调节器的开度使调节器的开度增加或减少从而使被调参数发生改变并趋向于给定值(SP值)以达到控制的目的。PID被调参数的选定在生产过程中影响工艺过程的工艺参数很多但并非所有的参数都要加以控制而且也不可能都加以控制。因此正确选定被调参数显得尤为重要。选择被调参数要根据生产工艺要求深入分析生产工艺过程找出对产品的产量、质量、安全、节能、环境保护等具有决定性作用能较好地反映工艺生产状态变化的参数并且这些参数可以直接测量或者是人工控制难以满足要求劳动强度很大客观上要求进行自动控制的参数。被调参数的选择一般要注意以下几个方面:一是被调参数一定是反映工艺操作指标或状态的重要参数。二是被调参数是为保持生产稳定需要经常控制调节的参数。三是如果工艺参数本身就是要求控制的指标则应尽量选用直接控制指标作为被调参数。如果直接指标无法获得则应选用与直接指标有单值对应关系且反应又快的间接指标为被调参数。四是被调参数一般应该是独立可调的.不至于因调整它时引起其他参数的明显变化发生关联作用而影响系统稳定。五是被调参数应是易于测量、灵敏度足够高的变量。控制器各项的选择在实际过程控制中。为使现场过程值在较理想的时间内跟定SP值如何确定选用何种控制或控制组合来满足现场控制的需要显得十分重要。现将常用的各种控制规律的控制特点简单归纳如下()比例控制规律(P)。在基本控制规律中比例作用是最基本、最主要也是最普遍的控制规律它能较快地克服扰动的影响使系统很快地稳定下来。但不能很好稳定在一个理想的数值常有余差出现。它适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、控制要求不高、允许在一定范围内有余差的场合。()比例积分控制规律(PI)。在工程中比例积分控制规律是应用最广泛的一种控制规律。积分能在比例的基础上消除余差它适用于控制通道滞后较小、负荷变化不大、被调参数不允许有余差的场合。()比例微分控制规律(PD)。微分具有超前作用对于具有容量滞后收稿日期:的控制通道引入微分参与控制在微分项设置得当的情况下对于提高系统的动态性能指标有着显著效果。因此对于控制通道的时间常数或容量滞后较大的场合为了提高系统的稳定性减小动态偏差等.可选用比例微分控制规律。()比例积分微分控制规律(PID)。PID控制规律是一种较理想的控制规律它在比例的基础上引入积分可以消除余差再加入微分作用又能提高系统的稳定性。它适用于控制通道时间常数或容量滞后较大、控制要求较高的场合如温度控制、成分控制等。总之。控制规律要根据过程特性和工艺要求来选取决不是说PID控制规律在任何情况下都具有较好的控制性能不分场合地采用是不明智的。如果这样做。只会给其他工作增加复杂性并给参数整定带来困难。当采用PID控制器还达不到工艺要求则需要考虑其他的控制方案。如串级控制、前馈控制、大滞后控制等。利用整定参数来选择PID控制规律在许多控制系统中有时只需要一种或两种控制规律就可以满足生产工艺的需要如PPIPDPID等类型。由此可以得出以下结论:()如果不要积分参与控制可以把积分时间设为无穷大。()如果不要微分参与控制可以把微分时间设为零。()如果不要比例参与控制但需要积分或积分微分参与控制可以把增益设为零。在增益为零的情况下CPU在计算积分项和微分项的时候会把增益置为.O。PID参数的整定PID的整定参数一般包括K等个常用的控制参数准确有效地选定PID的最佳整定参数是PID控制器是否有效的关键。参数整定通常有理论设计和现场经验整定两种方法。现场经验整定法是人们在长期工作工程实践中从各种控制规律对系统控制质量的影响的定性分析总结出来的一种行之有效并得到广泛应用的工程整定方法。在现场整定过程中实行PID参数按先比例后积分最后微分的顺序进行在观察现场过程值PV的趋势曲线的同时慢慢地改变PID参数进行反复凑试。直到控制质量符合要求为止。首先只整定比例系数。将PID调节器的设置为无穷大、设置为零使其成为纯比例调节。初期比例度按经验数据设定根据PV曲线再慢慢地整定比例控制比例度使系统达到:衰减振荡的P曲线然后再加积分作用。在加积分作用之前应将比例度加大为原来的l倍左右。将积分时间由大到小地进行调整直到系统再次得到:的衰减振荡的P曲线为止。若需引入微分作用微分时阃按T(//)计算这时可将比例度调到原来数值或更小一些再将微分时间由小到大调整直到PV曲线达到满意为止。在找到最佳整定参数之前要对PV值曲线进行走势分析判断扰动存在的变化大小再慢慢进行凑试。如果经过多次仍找不到最佳整定参数或参数无法达到理想状态。而生产工艺又必须要求较为准确时那就得考虑单回路PID控制的有效性是否应l维普资讯http:wwwcqvipcom科技情报开发与经济SCI一'IECHINFORMATIONDEVELOPMENT&ECONOMY年第卷第期文章编号:()传感器管理控制和{{序兰艳亭陈晓栋(.中北大学山西太原.山西大学山西太原)摘要:介绍了传感器管理对于传感器系统和融合过程的作用提出了传感器管理的多层分类方法探讨了传感器管理的控制和排序方面的问题并通过实验演示了传感器管理系统控制电子优化传感器的移动方位和跟踪目标的排序过程。关键词:传感器管Sg目标跟踪模糊控制器排序过程中图分类号:TP文献标识码:A传感器管理的内涵传感器管理作为现代战术传感器系统和多传感器融合系统是一个重要的技术领域。其管理的任务具有很大的挑战性如:不充足的资源有限的传感器能力高动态环境多样化的传感器功能和性能有限的处理能力无法预计的传感器失灵数据融合的需求等。传感器管理系统框图见图l。图l传感器系统框图传感器管理实际上能改善数据融合过程。确切地讲传感器管理最初来源于执行资源分配任务和计划任务随着当前传感器技术的提高传感器管理的作用和功能已经得到扩展。我们把它在更多系统和确切规定的结构中的作用和功能进行分类。基于功能的多层传感器管理通过传感器管理的功能进行分类。传感器管理主要是在结构的设计上如集中式、分布式和层次式(微观和宏观)设计。如能突破基于功能的传感器管理的不同层次那么就能进一步改善或更好地理解在这个设计上的讨论。在数据融合过程中传感器管理也能被分为下面个层次。第一层是传感器管理工作的最低层包括每个传感器的单独控制例如方位、定位、频率改变、能量层等。收稿日期:第二层是传感器管理的中间层。在这一层传感器管理系统更多地聚焦于传感器任务和对于操作需要的传感器的不同模式。传感器管理系统将产生一种方法去优化任务和决定什么时候以及什么方式的一种模式应该能被激活。除了这些传感器管理系统也能利用传感器的一些基本功能去进行传感器开通。第三层被认为是高层传感器管理。在传感器组中的每个传感器仅仅能检测一个有限数量的信息。但是传感器管理器能以一个组合的方式或传感器混合指向一些传感器去为融合过程提供信息整体信息将比来自单一传感器的信息提供更多的内容。图显示了传感器管理层的概念。我们不可能在每一层完成所有可能的任务。传感器管理层次讨论的目的是为了更好地理解和便利各种传感器管理系统功能的分类并不是作为一个指示去设计一个系统。传感器低层控制(例如:频率管理、¨力位管理)传感器中间层控制(例如:传感器模式管理)传感器高层处理传感器与传感器交互协调图基于功能的传感器管理层次传感器管理控制和排序传感器管理过程的第一层包括传感器动作的控制。因此通常的和高级的控制技术在这一层的传感器工作中能发挥作用。然而。在传感器管理系统中的控制过程并不是一件小事因为所包括的系统传感器管理被许多因素复杂化例如:移动平台传感器位置地理上的不同在融合过程中的复杂性传感器系统的复杂性和不同类型。该选用更复杂的PID控制。需要指出的是:PID调节器的参数对控制系统性能的影响通常并不十分敏感因而参数整定的结果可以不唯一。在实际应用中只要被控过程的主要指标达到设计要求那么就可以选定相应的控制器参数作为有效的控制参数。参考文献孙虎章.自动控制原理ME京:中央广播电视大学出版社.(责任编辑:邱娅男)第一作者简介:解丽华女年月生年毕业于北京化工大学讲师太原科技大学化学与生物工程学院仪表教研组山西省太原市.O.张春光.微型计算机控制技术ME京:化学工业出版社.ThePIDCourseControlandItsParameterAdjustingXIELi.huaABSTRACT:ThispaperintroducestheconceptsandworkingprinciplesofthePIDcontrolandthroughtheanalysisonthePIDcoursecontrolsputsfi~rwardtheparameteradjustingmethodforthePIDcontrolsystem.KEYWORDS:PIDcontrolPIDparameterparameteradjusting维普资讯http:wwwcqvipcom

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

文档小程序码

使用微信“扫一扫”扫码寻找文档

1

打开微信

2

扫描小程序码

3

发布寻找信息

4

等待寻找结果

我知道了
评分:

/2

PID过程控制及其参数整定

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利