PID温度控制系统剖析.ppt

PID 温度控制系统 控制系统的构成: 由控制器和控制对象构成. .控制器的分类模式: A:开环控制 B:闭环控制 C:复合控制----由开环控制和闭环控制结合一起的控制方式. 1.控制过程的品质指标 受控过程一般是一个衰减振荡的过程 1.控制过程的品质指标 系统控制质量指标有 1.最大偏差---被调参数与与给定值之差,其最大值是第一波峰的峰值.图中A 2.超调量---最大偏差与稳定值之差.图中B. 3.静差----被调参数稳定值与设定值之差. 4.衰减比---前后两个峰值比,一般选择4-10:1 5.稳定时间---被调参数从干扰出现到稳定状态的时间. 6振荡周期---控制过程中两个同向波峰之间的间隔. 1.控制过程的品质指标 7.振荡次数---控制过程中被调参数的振荡次数. 8.上升时间---从干扰出现到第一个峰值出现的时间. 良好控制系统的定义 超调量小,调整时间短,没有静差 2.PID的控制原理 控制系统的构成 2.PID的控制原理 控制系统的控制器是一种线形控制器. 控制系统的基础依赖数据是给定值与输出值之差. 将偏差的比例(P),积分(I)和微分(D)通过线性组合构成控制量. 1.比例调节: 快速,有偏差就有调节作用,但过大易出现震荡,过小易出现静差,但过度平稳.单纯使用比例调节一定存在静差. 2.PID的控制原理 2.积分调节: 慢速,可以消除静差,但易使的静差变大, 输出与时间和偏差量大小有关,不能及时响应干扰. 3.微分调节: 快速.可以及时响应干扰,但不可以消除静差.对于固定不变的偏差无响应. 3.PID的控制控制算法 1.一般的模拟系统PID方程: 2.常用的系统PID方程: 3. 3.PID的控制控制算法 .我 为此控制量的大小与 如何控制这些参数是PID的关键. 4.PID各参数对系统的影响 5.PID参数的一般调整步骤 首先调整比例系数(由小到大),得到反应快,超调量小的响应曲线,静差尽可能小. 在上一步0.8倍的比例系数的基础上,调整比例系数和积分时间,一般是逐步减少,以达到静差为0,或者控制曲线衰减比为4:1 在上一步的基础上,从零开始调整微分系数达到最好的响应速度. 为保证最好的效果,在第二步及以后的调整中都要配合调整比例系数和积分时间. 6.其他建议 * *