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1、抗积分饱和的实现国营宏星器材厂徐光裕,介摘要本文通过对比例一积分一微分调节过程中存在积分饱和现象的分析绍了利,,用积分分离法和分离法可有效地消除和克服积分饱和从而完善和提高比例一。积分一微分调节的品质指标主题饲积分饱和积分分离分离算法动态响应可见!积分饱和的分析)##∋二·,。,,刁%&(+%&(,当调)#∗#在实际生产中节对象从一个稳态变),,&,(到另一个稳态的过程中如果偏差太大、#.。式&−(&,(中的输出增量刀%便调节器可能丧失调节功能。,是调节器进行运算的输入电压由反馈网络组成的调
2、节器其框图如,。。容易画出其信号传输框图见图−图∀同,时可知反馈网络的传递函数为凡,二#广一一一一一一一一一一一门牙,&/,掀。卜“∃伪豁鬓粉∋一式中%2&(反馈电压的拉氏变换之刀%,。—#曰0粼粥冰1&(直流放大器输出增—量的拉氏变换于!吕,,。、打〔(心&图中3的放大倍数为4二在输出端与),一兀、)#,并联着一个典型的反馈阻容网络在,,)上取出一部分电压还%5通过凡反馈到放,。大器的输入端实现电压负反馈若在放大器的输入端从零初始状态加入一图−,,则放大#6个阶跃信号%器的输入电压%的,为了达到消除积分饱和我们
3、设计了一种拉氏变换式为,预置比较电路可以分别采用积分分离法和#%#,∋“)∋分,,&(%&(离法通过各自不同的配接利用自选)7∗)#预置电压,调节抗积∀超前控制的方法实现尸一∀了叶下一86一人∋。,∗%5戈(&∀(分饱和的目的在基型调节电路中根据设备2、∀十9艺工,艺条件配接上这种分离法电路就可以组成同时#。输出电压%也在其初始值的基础。一个性能完善的抗积分饱和调节器#。,上产生一个增量+%刀%,。二一#6,,4:%&(&−(一;<一。=>调节器抗积分饱和的实现较电路和功率放大电路组成。图,是该电路原理图
4、抗积分饱和电路由预置电路、可调滞后比图;中标出了该电路在调节器上的两一一。≅,!十∀−)∀?4、#−8牡那,)∀?左2夕!∀刁场压猫Β(4叶劝扣一全兰⋯口、+少,−义−仁−Α−汤!十——本一一一一一肠0一一一一,一<≅图,。分离法须满足#种不同的配接方法、图,中的Χ<端接于微伏&或毫伏(放大#。。,&(ΙϑΚ,.、.、,器的输出端Δ端接于图;中的Δ端时,,::,,,&Ε。:,,竺%二、−(ϑ刀%ϑ::.Δ端<就构成了积分分离式调节器若将,#。二。二一改接于图;Ε分离式调式中%调节器最大输出电中的5端
5、就可构成—。节器#,选用Η,∀;。压抗积分饱和电路中的ΦΓ一型运,,刀Γ#Ι#二系统从预置电压所对应的放也可采用其它同类运放选用—,,,Γ∀?电阻全部用金属膜电阻电源由原温度偏差值升温到零偏差,,、2##、仪表的调节器电源供给附)和牙时需要的时间。,。#一)组成比较电路可调滞后比较电路的比较5积分电容从初始电压至饱#—阀值计算如下和电压所需的充电时间Μ#)%ΙΛ二%,∗%一ΝΧΜ∗ΕΟ∋≅,#∗:∗Π>))Θ十∀−丫)一,&Θ(煞’!,)#“仇妇‘式中%预置比较电压—,Θ#凡电阻)和电位器砰调整电),−一属92
6、—一阻之和!。、刃,之#。,。#)5%运算放大器的最大输出—电压图;Ε。,运算放大器的失调电压#基本工作原理从微伏&或毫伏(放大器因此,—。。。二二滞后&阀值差(&当Ρ%Σ,一路由差动式源输出的负偏差极输入级阻抗%。二。,卜Σ时(变换经反馈调节网络推动可控硅触发器工7#Τ二Π)。,。二了%ΙΛ%&:,),#∗):<(作一路经滞后比较电路控制调节电路,在积分分离法为了满足调节器的调节要求和避免二当负偏差小于预置阀值时电路,#,,,,#中ΦΓ导通使Υ两端电压被限幅调节次积分饱和现象积分分离法须满足。&2(%
7、即丈%#!扭。二·4,电路中积分作用被分离只有当负偏差大于预,,#一置阀值时运算放大器ΦΓ输出低电平ΦΓ%∀Π、,臼!口+‘ς,召丈艺%6Λ哎丝,,!∋截止调节电路正常工作使被调参数平一盯一,。。稳地到达设定值直至偏差为零这对于那些分离法动态响应曲线图,。热惯性较大的热工系统是行之有效的措施在,#分离法电路中由于ΦΓ输出端接于调,节器的输入端与地之间所以起到了关闭调,,节功能的作用使调节器输出为极值只有,调节在负偏值大于预置阀值时器才进入,。调节达到了捎除偏差的目的这对于容量滞、,后量大热冲击缓慢的
8、系统为缩短系统控制的过渡过程,,起到了积极作减小系统的振荡用。由于我们引入了积分分离法和分离法图Θ,#用以抗积分泡和为目的即在被控量开始跟踪一般调节器的仪表动态响应曲线#分离法的仪表动态响应曲线时,取消了积分作用,使比例项迅速跟踪偏差#积分分离法的仪表动态晌应曲纷。,变化当被控量接近设定值时再将积分&或,缩短达到,Ω(加入
