PID控制器比例、积分、微分控制规律 |
时间: 2018-02-26 09:25 浏览: |
PID控制器比例、积分、微分控制规律 P控制规律 比例控制的输出信号与输入偏差成比例关系。偏差一旦产生,控制器立即产生控制作用以减小偏差,是最基本的控制规律。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。 I控制规律 对于一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个系统是有差系统。为了消除稳态误差,必须引入积分控制规律。积分作用是对偏差进行积分,随着时间的增加,积分输出会增大,使稳态误差进一步减小,直到偏差为零,才不再继续增加。因此,采用积分控制规律的主要目的就是使系统无稳态误差,提高系统的准确度。积分作用的强弱取决于积分时间常数TI,TI越大,积分作用越弱,反之则越强。 由于积分引入了相位滞后,使系统稳定性变差。因此,积分控制一般不单独使用,通常结合比例控制构成比例积分(PI)控制器。 D控制规律 在微分控制中,控制器的输出与输入偏差信号的微分(即偏差的变化率)成正比关系。可减小超调量,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。 微分控制反映偏差的变化率,只有当偏差随时间变化时,微分控制才会对系统起作用,而对无变化或缓慢变化的对象不起作用。因此微分控制在任何情况下不能单独与被控制对象串联使用。 需要说明的是,对于一台实际的PID控制器,如果把微分时间TD调到零,就成为一台比例积分控制器;如果报积分时间TI放大到最大,就成了一台比例微分控制器;如果把微分时间调到零,同时把积分时间放到最大,就成了一台纯比例控制器。由于PID控制规律综合了比例、积分、微分三种控制规律的优点,具有较好的控制性能,因而应用范围更广。PID控制器可以调整的参数是KP、TI、TD。适当选取这三个参数的数值,可以获得较好的控制质量,实际应用过程中很多工程技术人员对PID参数整定不是很数量,这是应选择自整定功能强和控制算法先进的人工智能调节器,方便获得最佳的PID参数。在选择PID控制规律时,应根据被控对象的动态、静态特性以及实际控制要求和控制品质来选择。 位式控制规律应用 优缺点:位式控制结构简单,价格便宜;控制质量不高,被控变量会震荡。 适用场合:位式控制适用于对象容量大,负荷变化小,控制质量要求不高,允许登幅震荡场合。 位式控制仪表介绍:位式控制常用的有三位控制和四限控制两类,比如显示控制仪、双回路显示控制仪就属于三位控制仪,每一路输入信号有两限报警输出;四限报警控制仪每一路输入有四限报警输出。 比例控制规律应用 优缺点:比例控制结构简单,控制及时,参数整定方便;控制结果又稳态误差。 适用场合:比例控制规律适用于对一阶惯性对象,负荷变化不大,工艺要求不高,如果用于压力、液位、串级副控回路等场合,可采用比控制。 来源:天津会一自动化(PLC控制柜) |
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