高级过程控制实验.docVIP

  1. 1、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。。
  2. 2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  3. 3、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
  4. 4、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
  5. 5、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们
  6. 6、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
  7. 7、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
高级过程控制实验

高级过程控制实验 基于继电特性反馈控制的PID参数自整定数字仿真实验 1.实验内容和目的 用数字仿真反馈控制系统实现基于继电特性反馈控制的PID参数的手工整定和自整定,以便深入理解这种PID参数的自整定方法和原理,并掌握该方法的应用。实验后写出实验报告。 2.实验原理 由继电特性控制器与被控对象构成反馈控制系统如图1所示。理论分析表明:只要被控对象最大负相移大于180°,则该系统必出现自振荡。用某种方法测得自振荡幅值和频率。并分别记为和,由非线性环节的描述函数定义,可得继电特性(理想)的描述函数 ,其中d为继电特性的开关幅值。 图1 继电特性反馈控制系统 由闭环反馈系统的自振荡条件: 即 由此可得: ,即在频率处的对象频率特性如图2所示,进而得系统的临界振荡增益: 依据或和或,可确定PID参数。 图2、对象频率特性 具体算法: (1)、按照Z-N(Ziegler-Nichols)整定规定查表确定参数值。 控制律 P 0.5 0 PI 0.45 0.85 0 PID 0.6 0.5 0.125 (2)、按给定增益裕量和相位裕量确定参数值。 设PID控制器: 系统开环传函: 要求系统的增益裕量为(给定值,一般取为2) (1) 同时要求系统的相位裕量为(给定值,一般取为) (2) 由 由(1)式可得: 进而可得: 即 (3) 因 其中 所以 即 (4) 由工程经验取,(一般取=4)。 (5) 由方程(3)、(4)、(5)联立解得: (6) (7) (8) (3)、改进型继电特性反馈控制PID参数整定 改进型继电特性反馈控制结构如图3所示,即在继电特性控制器前面串接积分器。因系统中增加的积分环节相移为-90°,因此只要对象最大负相移大于90°,在继电特性反馈下,系统产生自振荡。 图3 加积分环节的继电特性反馈系统 系统中线性部分的传函为: 在自振荡状态下,系统开环频率特性为: 而且必须满足 幅值条件: (9) 相位条件:(10) 由(9)式可得: 由(10)式可得: 由此可知,通过该系统的自振荡频率和便可获得被控对象频率特性与负虚轴交点的幅值,如图4所示,进而依据此来整定PID或PI参数。 图4加积分环节的继电特性反馈系统的频率特性 按照给定增益裕量和相位裕量整定PID参数。 设控制器 应满足 即 由上述条件可得: (11) (12) 取 (13) (11)、(12)、(13)式联立可解得: (14) (15) (16) 式中,和分别为自振荡频率和幅值。 (b)按照给定和整定PI参数。 设,应满足: (17) 即 (18) 由(17)、(18)可知: (19) (20) 一般取 3.实验步骤: 首先从如下几种典型模型中确定其中一种模型为被控对象,并设置相应的参数。 典型对象: 并设置理想继电特性的参数d和设定输入R。 手工整定实验: 启动继电特性常规反馈系统 从屏幕上目测振荡周期 或频率和振荡幅值。 手工计算或者,并由Z-N规则参数表获取相应的控制律P、PI、或PID的各个参数。 将获得的所选控制律的参数值由界面输入计算机,并将系统切换到PID的控制状态。 观察并记录整定的PID控制系统的性能。 基于Z-N规则自整定实验。 先选定控制律,然后重新启动继电特性常规反馈系统并实现自整定,即由计算机在线测得自振频率(或)和振幅,并在线查表获

文档评论(0)

busuanzi + 关注
实名认证
文档贡献者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档