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關(guān)于PID的一些知識(shí)簡(jiǎn)述

時(shí)間:2017-03-21 10:46:11來(lái)源:鄭州三博煤炭測(cè)控儀器儀表有限公司
        PID是比例、積分、微分的簡(jiǎn)稱,PID控制的難點(diǎn)不是編程,而是控制器的參數(shù)整定。參數(shù)整定的關(guān)鍵是正確地理解各參數(shù)的物理意義,PID控制的原理可以用人對(duì)爐溫的手動(dòng)控制來(lái)理解。閱讀本文不需要高深的數(shù)學(xué)知識(shí)。
    有經(jīng)驗(yàn)的操作人員手動(dòng)控制電加熱爐的爐溫,可以獲得非常好的控制品質(zhì),PID控制與人工控制的控制策略有很多相似的地方。
    下面介紹操作人員怎樣用比例控制的思想來(lái)手動(dòng)控制電加熱爐的爐溫。假設(shè)用熱電偶檢測(cè)爐溫,用數(shù)字儀表顯示溫度值。在控制過(guò)程中,操作人員用眼睛讀取爐溫,并與爐溫給定值比較,得到溫度的誤差值。然后用手操作電位器,調(diào)節(jié)加熱的電流,使?fàn)t溫保持在給定值附近。
    操作人員知道爐溫穩(wěn)定在給定值時(shí)電位器的大致位置(我們將它稱為位置L),并根據(jù)當(dāng)時(shí)的溫度誤差值調(diào)整控制加熱電流的電位器的轉(zhuǎn)角。爐溫小于給定值時(shí),誤差為正,在位置L的基礎(chǔ)上順時(shí)針增大電位器的轉(zhuǎn)角,以增大加熱的電流。爐溫大于給定值時(shí),誤差為負(fù),在位置L的基礎(chǔ)上反時(shí)針減小電位器的轉(zhuǎn)角,并令轉(zhuǎn)角與位置L的差值與誤差成正比。上述控制策略就是比例控制,即PID控制器輸出中的比例部分與誤差成正比。
    閉環(huán)中存在著各種各樣的延遲作用。例如調(diào)節(jié)電位器轉(zhuǎn)角后,到溫度上升到新的轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值時(shí)有較大的時(shí)間延遲。由于延遲因素的存在,調(diào)節(jié)電位器轉(zhuǎn)角后不能馬上看到調(diào)節(jié)的效果,因此閉環(huán)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)困難的主要原因是系統(tǒng)中的延遲作用。
    比例控制的比例系數(shù)如果太小,即調(diào)節(jié)后的電位器轉(zhuǎn)角與位置L的差值太小,調(diào)節(jié)的力度不夠,使系統(tǒng)輸出量變化緩慢,調(diào)節(jié)所需的總時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。比例系數(shù)如果過(guò)大,即調(diào)節(jié)后電位器轉(zhuǎn)角與位置L的差值過(guò)大,調(diào)節(jié)力度太強(qiáng),將造成調(diào)節(jié)過(guò)頭,甚至使溫度忽高忽低,來(lái)回震蕩。
    增大比例系數(shù)使系統(tǒng)反應(yīng)靈敏,調(diào)節(jié)速度加快,并且可以減小穩(wěn)態(tài)誤差。但是比例系數(shù)過(guò)大會(huì)使超調(diào)量增大,振蕩次數(shù)增加,調(diào)節(jié)時(shí)間加長(zhǎng),動(dòng)態(tài)性能變壞,比例系數(shù)太大甚至?xí)归]環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。

    單純的比例控制很難保證調(diào)節(jié)得恰到好處,完全消除誤差。

    中科三博(鄭州三博煤炭測(cè)控儀器儀表有限公司)20028月中科院自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)研究所應(yīng)鄭州煤炭行業(yè)邀請(qǐng)成立三博煤炭測(cè)控儀器儀表有限公司(簡(jiǎn)稱中科三博)。為了更好的服務(wù)全國(guó)市場(chǎng),總公司從北京搬遷至河南鄭州成立鄭州三博煤炭測(cè)控儀器儀表有限公司。

    我公司集新產(chǎn)品研制開發(fā)、設(shè)計(jì)制造、安裝服務(wù)于一體,主要生產(chǎn)萬(wàn)能全自動(dòng)量熱儀,測(cè)硫儀、定硫儀、全自動(dòng)工業(yè)分析儀,馬弗爐,石油量熱儀燃料油量熱儀、磚廠量熱儀磚坯量熱儀、秸稈量熱儀煤炭量熱儀、水煤漿量熱儀、微機(jī)全自動(dòng)量熱儀、電腦多用量熱儀自動(dòng)量熱儀等行業(yè)。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于煤炭、電力、冶金建材、地質(zhì)、石油、化工、橡膠、環(huán)保、食品、飼料、焦化、大專院校及科研部門的實(shí)驗(yàn)室、并為其提供實(shí)驗(yàn)室整體解決方案。以優(yōu)越的機(jī)制,現(xiàn)代化的管理,優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品,深受廣大客戶的贊譽(yù)。


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