自动调节系统解析与PID整定讲解学习.ppt

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1、自动调节系统解析与PID整定自动控制系统介绍Introductionofautomaticcontrolsystem01自动控制系统介绍一、定义自动控制系统是指用一些自动控制装置,对生产中某些关键性参数进行自动控制，使它们在受到外界干扰(扰动)的影响而偏离正常状态时,能够被自动地调节而回到工艺所要求的数值范围内。生产过程中各种工艺条件不可能是一成不变的。特别是化工生产，大多数是连续性生产，各设备相互关联，当其中某一设备的工艺条件发生变化时,都可能引起其他设备中某些参数或多或少地波动,偏离了正常的工艺条件。当然自动调节是指不需要人的直接参与。自动控制系统介绍

2、二、系统的组成自动控制系统主要由：控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。三、系统的分类按控制原理的不同，自动控制系统分为开环控制系统和闭环控制系统。开环控制系统在开环控制系统中，系统输出只受输入的控制，控制自动控制系统介绍精度和抑制干扰的特性都比较差。开环控制系统中，基于按时序进行逻辑控制的称为顺序控制系统；由顺序控制装置、检测元件、执行机构和被控工业对象所组成。主要应用于机械、化工、物料装卸运输等过程的控制以及机械手和生产自动线。闭环控制系统闭环控制系统是建立在反馈原理基础之上的，利用输出量同期望值的偏差对系统进行控制，可获得比较好的控制性能。

3、闭环控制系统又称反馈控制系统。自动控制系统介绍按给定信号分类，自动控制系统可分为恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。恒值控制系统给定值不变，要求系统输出量以一定的精度接近给定希望值的系统。如生产过程中的温度、压力、流量、液位高度、电动机转速等自动控制系统属于恒值系统。随动控制系统给定值按未知时间函数变化，要求输出跟随给定值的变化。如跟随卫星的雷达天线系统。自动控制系统介绍程序控制系统给定值按一定时间函数变化。如程控机床。四、常用术语介绍被调量表征生产过程是否正常运行并需要加以调节的物理量。给定值按生产要求被调量必须维持的希望值，简称给定值。在许多情况

4、下给定值是不变化的（如正常时的汽包液位、自动控制系统介绍出口温度等），但有些情况下给定值是变化的，如汽轮机启动过程中转速的给定值就在不断的变化。控制对象被调量的生产过程或设备成为控制对象，如汽包。调节机构可用来改变进入控制对象的物质或能量的装置称为调节机构。自动控制系统介绍控制量（调节量）由调节机构（阀门、挡板等）改变的流量（或能量），用以控制被调量的变化，称为控制量，如汽包上水量。扰动引起被调量偏离其给定值的各种原因称为扰动。如果扰动不包括在控制回路内部（例如外界负荷），就称为外扰。如果扰动发生在控制回路内部，称为内扰。其中，由于调节机构开度变化造成的扰

5、动，称为基本扰动。变更控制器的给定值的扰动称为给定值扰动。自动控制系统介绍控制过程（调节过程）原来处于平衡状态的控制对象，一旦受到扰动作用，被调量就会偏离给定值。要通过自动控制仪表或运行人员的调节使被调量重新恢复到新的平衡状态的过程。PID定义、控制原理PIDdefinitionandcontrolprinciple02PID定义、控制原理一、定义PID调节控制是一个传统控制方法，它适用于温度、压力、流量、液位等几乎所有现场，不同的现场，仅仅是PID参数应设置不同，只要参数设置得当均可以达到很好的控制效果。PID调节器是一种线性调节器，它将给定值与实际输出

6、值的偏差的比例(P)、积分(I)、微分(D)通过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制。PID定义、控制原理二、控制原理比例环节即时成比例的反应控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，调节器立即产生控制作用以减小偏差。积分环节主要用于消除静差，提高系统的无差度。积分作用的强弱取决于积分的时间常数，常数越大，积分作用越弱。反之则越强。PID定义、控制原理微分环节能反应偏差信号的变化趋势（变化速率），并能在偏差信号的值变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。PID参数现场整定PIDparameterson-sitetu

7、ning03PID参数现场整定一、控制模型人以PID控制的方式用水壶往水杯里倒半杯（印有刻度）水后停下。设定值：水杯的半杯刻度；实际值：水杯的实际水量；输出值：水壶的倒出量和水杯舀出量；测量传感器：人的眼睛执行对象：人正执行：倒水反执行：舀水PID参数现场整定1、P比例控制，就是人看到水杯里水量没有达到水杯的半杯刻度，就按照一定水量从水壶里往水杯里倒水或者水杯的水量多过刻度，就以一定水量从水杯里舀水出来，这个一个动作可能会造成不到半杯或者多了半杯就停下来。说明：P比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输

8、出存在稳态误差。PID参数现场整定2、PI积分控制，就是按照一定水