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工業(yè)控制PID系統(tǒng)的十五個基本概念

2016-8-10 

PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)PID功能由PID調(diào)節(jié)器或DCS系統(tǒng)內(nèi)部功能程序模塊實(shí)現(xiàn),了解與PID調(diào)節(jié)相關(guān)的一些基本概念,有助于PID入門新手快速熟悉調(diào)節(jié)器應(yīng)用,在自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中成功整定PID參數(shù)。

  1、被調(diào)量

  被調(diào)量就是反映被調(diào)對象的實(shí)際波動的量值。被調(diào)量是經(jīng)常變化的。

  2、設(shè)定值

  PID調(diào)節(jié)器設(shè)定值就是人們期待被調(diào)量需要達(dá)到的值。設(shè)定值可以是固定的,也可以是變化的。

  3、控制輸出

  控制輸出指PID調(diào)節(jié)器根據(jù)被調(diào)量的變化情況運(yùn)算之后發(fā)出的讓外部執(zhí)行結(jié)構(gòu)按照它的要求動作的指令。在PID調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間還會有其他環(huán)節(jié),比如限幅、伺服放大器等。限幅功能通常在PID調(diào)節(jié)器內(nèi)完成;如果如果將PID、限幅和伺服放大器功能做在一臺儀表內(nèi)就構(gòu)成閥位控制PID調(diào)節(jié)器;將伺服放大器和限幅做在執(zhí)行機(jī)構(gòu)里就構(gòu)成智能執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

  4、輸入偏差

  輸入偏差時被調(diào)量和設(shè)定值之間的差值

  5、P(比例)

  P就是比例作用,簡單說就是輸入偏差乘以一個系數(shù)。

  6、I(積分)

  I就是積分,簡單說就是將輸入偏差進(jìn)行積分運(yùn)算。

  7、D(微分)

  D就是微分,簡單說就是將輸入偏差進(jìn)行微分運(yùn)算

  8、PID基本公式

  PID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定過程通俗講就是先把系統(tǒng)調(diào)為純比例作用,逐步增強(qiáng)比例作用讓系統(tǒng)振蕩,記錄下比例作用和振蕩周期,然后這個比例作用乘以0.6,積分作用適當(dāng)延長

  KP=0.6Km

  KD=KP×π/4ω

  KI=KP×ω/π

  公式中KP為比例控制參數(shù);KD為積分控制參數(shù);KI為微分控制參數(shù);Km為系統(tǒng)開始振蕩是的比例值;ω為極坐標(biāo)下振蕩時的頻率

  9、單回路

  單回路就是只有一個PID的調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

  10、串級

  一個PID不夠用,串級就是把兩個PID串接起來形成一個串級調(diào)節(jié)系統(tǒng),也被成為雙回路調(diào)節(jié)系統(tǒng)。串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)里PID調(diào)節(jié)器有主調(diào)和副調(diào)之分。

  在串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)中要調(diào)節(jié)被調(diào)量的PID叫做主調(diào),輸出直接去指揮執(zhí)行器動作的PID叫做副調(diào),主調(diào)的控制輸出進(jìn)入副調(diào)作為副調(diào)的設(shè)定值。主調(diào)選用單回路PID調(diào)節(jié)器,副調(diào)選用外給定調(diào)節(jié)器。

  11、正作用

  對于PID調(diào)節(jié)器而言,控制輸出隨被調(diào)量增高而增高,隨被調(diào)量減少而減少的作用,叫做PID正作用。

  12、正作用

  對于PID調(diào)節(jié)器而言,控制輸出隨被調(diào)量增高而降低,隨被調(diào)量減少而增高的作用,叫做PID正作用。

  13、動態(tài)偏差

  在調(diào)節(jié)過程中,被調(diào)量和設(shè)定值之間的偏差隨時改變,任意時刻兩者之間的偏差叫做動態(tài)偏差。

  14、靜態(tài)偏差

  調(diào)節(jié)趨于穩(wěn)定之后,被調(diào)量和設(shè)定值之間還存在的偏差交靜態(tài)偏差。消除靜態(tài)偏差是通過PID調(diào)節(jié)器積分作用來實(shí)現(xiàn)的。

  15、回調(diào)

  調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)作用顯示,使被調(diào)量開始由上升變?yōu)橄陆担蛘哂上陆底優(yōu)樯仙厔莩蔀榛卣{(diào)。



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