控制回路参数整定.ppt

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1、控制回路参数整定PID珠海长炼石化设备有限公司机动部被控对象：自控系统中被控制的工艺管道、设备或机器都称为被控对象。例如反应釜、缓冲罐、机组等。被控变量：是被控对象的一个参数。就是自动控制系统需要维持稳定的变量，比如反应釜温度、缓冲罐压力、塔底液位等。设定值(SP)：对被控变量的要求值叫设定值。测量值（PV）：利用检测元件测得被控变量的值，叫测量值偏差（e）:测量值与设定值的差叫偏差。扰动作用：在生产过程中，破坏生产平衡状态，引起被控变量偏离设定值的各种作用，叫作扰动作用。例如调节阀前后压差变化引起液位偏离设定值。控制作用：自控系统使被控变量回到给定值而对被控变量实施影响作用叫控制

2、作用。控制变量：被自控系统用来施加控制作用的变量叫控制变量。就是调节阀控制的变量。基本概念扰动作用与控制作用：扰动作用使测量值偏离设定值，控制作用使测量值回到给定值。扰动是控制作用的起因，控制作用是扰动作用的补偿，控制作用对扰动作用补偿的越好，自控系统的质量越高。自控系统构成：4个基本部分：被控对象、测量元件、变送器、调节器、执行机构Pv-spspePIDP执行机构控制作用被控对象扰动被控变量检测元件、变送器测量值正作用/反作用：偏差增加输出增加为正作用。偏差增加输出减少为反作用，调节器的正反作用与执行机构共同构成一个闭环负反馈系统负反馈：系统的输出使系统输入与系统目标的误差减小，

3、系统趋于稳定。指将系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程。反馈：闭环控制系统有反馈的控制系统就叫闭环控制系统开环控制系统定值控制系统随动控制系统没有反馈的控制系统就叫开环控制系统。通常为内给定系统通常为外给定系统控制系统分类简单调节回路控制作用：为了使被控变量回到给定值而对被控变量实施影响作用叫控制作用。简单控制回路：有一个变送器、一个调节器、一个调节阀构成的控制回路。串级控制回路：在简单控制回路中增加一个副环描述：根据液位的不同改变阀门开度。没有考虑在阀位不变的条件下流量的变化。描述：根据液位的不同改变改变流量的大小。考虑流量扰动。指的是在没人参与的情

4、况下，利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律运行。自动控制比例带（Kp）它依据“偏差的大小”来动作。它的输出的变化量与输入偏差变化量的大小成比例。Kp=e/▲P*100%1计算公式Kp▲P：控制器输出的变化量的%e：控制器输入的变化量的%▲P=e*1/Kp2比例环节:对偏差瞬间作出快速反映.偏差一旦产生,控制器立即产生控制作用,使被控制量向减少偏差的方向变化.比例控制作用的强弱起决于比例带值。比例调节功能P用调节器输入偏差信号变化的相对值与输出信号变化的相对值之比的百分数。闭环控制系统自动控制参数整定比例带是调节回路参数设定的基础。增大比例带，它意味比例作用减弱；反之，减小比

5、例带，增强调节作用。比例作用弱，曲线飘逸，不能回到给定值上。比例作用过强，曲线发散震荡。比例调节的特点调节动作迅速，无滞后现象。调节作用结束后，会留有一定的余差，比例带越大，余差越大比例调节适用的场合适用于允许有一定偏差、调节质量要求不高的场合。适用于无滞后的场合。一般液位宜采用比例调节积分调节功能它依据“偏差是否存在”来动作。它的输出的变化量与偏差对时间的积分成比例，只有当余差完全消失，积分作用才停止。其实质就是消除余差。积分作用使最大动偏差增大，延长了调节时间。用积分时间Ti表示其作用的强弱，单位用分（或秒）表示。Ti越小，积分作用越强，积分作用太强时，也会引起振荡。积分控制规

6、律的动态方程dp/dt=1/Ti*e求导当输入偏差产生阶跃A时，调节器输出为：▲P=1/Ti*At3积分作用有滞后特性。也就是说，慢慢的调整，逐渐消除余差。Ti为积分时间偏差A只要不等于0，输出▲P就要变化，当A=0时，输出的的变化为0，系统达到稳态。一般纯积分作用常用于纯滞后环节，例如加药比例调节，一小时后达到稳态，可以采用纯积分调节比例积分调节功能纯积分作用一般不单独使用，常和比例控制组合成比例积分控制器。这种控制器相互取长补短，既有比例控制作用动作迅速及时，又有积分控制作用能够消除余差的特点。比例积分调节功能是应用最广泛的调节功能。常用于流量、液位、压力和温度等。计算公式：▲

7、P=1/K（A+1/Ti*A*t）当输入偏差产生阶跃A时，调节器输出为在偏差产生的瞬间，t=0，输出为▲P=1/K*A，然后在此基础上随着时间的推移，积分作用逐渐增强。比例积分调节的特点：当输入偏差e阶跃时，比例环节及时作用，抑制住扰动的影响――――粗调，随后积分调节作用逐渐累积、增强，逐步消除余差――――细调。比例积分调节适用的场合主要用于控制精度要求高，不允许有余差的场合。它依据“偏差变化速度”来动作。它的输出的变化与输入偏差变化的速度成比例，其实质和效果是阻止被