过程控制系统广义对象讲义.pdfVIP

P 广义对象和等效控制器（注：比例带δ 即为教材上的 ） 在利用动态特性参数法整定计算 PID 控制器参数时，需要把简单控制系统简化为控制 * 器和被控对象两大环节，分别称为等效控制器（用G (s) 表示）和广义被控对象（用G (s) c p 表示）。它们之间如何划分会直接影响实际控制器与等效控制器参数之间的关系。例如，将 被控对象、执行机构和测量变送装置合并为广义被控对象而实际控制器就是等效控制器了。 而实际中也可能广义对象仅包括了被控对象和测量变送装置或者被控对象和执行机构，也可 能只包括被控对象本身。相应另一部分等效控制器所包含的内容也可能不同。 由于利用动态特性参数整定计算所得的参数均为等效控制器的参数，所以必须根据等效 控制器和实际控制器的关系，经过换算后得到实际控制器的参数。 例如在通过试验测取动态特性时，如果调节阀并未考虑在广义被控对象的范围之内，则 广义被控对象的传递函数G (s) 为 p G (s) G (s)G (s) （1） p o m * 此时等效控制器的传递函数G (s) 为 c * G (s) G (s)G (s) （2 ） c c v 上两式中G (s) 为实际对象传递函数，G (s) 为测量变送装置传递函数，G (s) 为调节阀传 o m v 递函数，G (s) 为实际控制器传递函数。 c 由于调节阀G (s) 可近似视为比例环节，即G (s) K 。因此，当控制器为PID 作用 v v v 时，等效PID 作用时，等效PID 控制器的传递函数为 * ⎛ 1 ⎞ 1 ⎛ 1 ⎞ 1 ⎛ 1 ⎞ G s K K ⎜ + +T s ⎟ K ⎜ + +T s ⎟ ⎜ + +T s ⎟ （3 ） c ( ) v c ⎜1 T s d ⎟ v δ ⎜1 T s d ⎟ δ* ⎜1 T s d ⎟ ⎝ i ⎠ ⎝ i ⎠ ⎝ i ⎠ * 式中，δ 为实际控制器的比例带； 为等效控制器的等效比例带；K δ δ/ K 1/(K K ) v v