矿物加工过程检测与控制ppt课件(完整版).pptVIP

①容量滞后τc 容量滞后是由于对象的容量特性而引起的被调量相对于调节变量(或干扰因素)的时间滞后。一般两个以上容量相连接的时候才出现容量滞后。 两个串联水箱的自衡及其动态特性图 （2）被控对象静态特性 对象的静态特性用对象的放大系数K0表示，它是指在没有调节作用的情况下，对象受到干扰作用后，经过一定时间，又自行达到新的稳定状态时，被调量的变化与干扰作用之间的比例关系。 4.2.3 被控对象的数学模型 例如，上图的水池V1在补加水量突然变大后，经过一段时间，水位h1，会稳定在一个新值上，(对于不同的对象或在不同的阻力条件下，该稳态值是不同的)。此 时对象的静态放大系数K0为： 提问10：为什么对不同对象间的特性比较， 采用单位相对值，而不用绝对值？ （3） 调节对象的动态特性 对象的动态特性是指对象受到外来干扰作用后，在无调节作用时，被调量如何随时间变化，最终是否能自行达到稳定状态，以及达到新的稳定状态过程的快慢等特性。 对象的动态特性通常可用微分方程、传递函数、阶跃反应曲线等来描述，它的特征参数是对象的时间常数，并与对象的容量系数、自衡率及滞后时间等有关。 a. 一阶对象及其微分方程 b. 二阶对象及其微分方程 双容串级对象 矿物加工中一般不用。 4.3 控制规律 控制规律是控制器的运算规律，也称为调节规律。 目前广泛使用的控制规律为位式（开关）控制、比例控制、积分控制、微分控制，及其组合PID控制等。 4.3.1 位式（开关）控制 位式控制又称为开关控制，是最简单的一种控制方式。位式控制的输出只有2个值，不是最大，就是最小。对应的控制机构不是开就是关。 位式控制易于实现，控制器结构简单，在控制过程中，主要用于设备的启或停，不重要的设备控制等。 3-4-2 比例作用控制规律（P） （1）定义 比例作用是调节作用中最基本、最主要的作用，并且比例作用的大小对调节质量的影 响很大。比例调节习惯用英文字母“P”表示。其调节规律是： δ = （2）比例度 （3）比例控制规律（P ）特点 ① 借力打力，偏差越大，调节作用越大； ② 有余差，精度不高； ③ 偏差（波动、损坏）已发生。 休息一下，视频举例4：牧童放牛，1min 提问11：牧童在田埂上放牛：牛偏头偷吃禾苗怎么办？ 回拉缰绳拉牛鼻子。牛偏头越大则回拉越重。 4.3.3积分作用（ I ）及比例、积分控制规律（PI） 在生产过程中，有些被控量要求严格控制在给定值，不允许产生余差，为达到此目的，就需用积分作用控制规律。 （1） 积分作用控制规律 积分调节器的作用原理是，只要被调量的偏差存在（即调节器有输入），则调节器的输出信号变化率就不会等于零： （2）比例、积分控制规律（ PI ） 积分控制器很少单独使用，一般将积分控制规律与比例控制规律配合，称作比例-积分控制规律，习惯用PI表示。PI控制器取二者之长，互相弥补，既有比例控制作用的迅速及时，又有积分控制作用消除余差的能力。 4.3.4 微分作用（D）及比例、微分控制规律（PD） （1）问题的提出 比例作用和积分作用调节规律都是在被调量与给定值的偏差发生后，根据偏差值的大小或根据偏差累积的大小来指挥执行机构，完成相应的调节动作，以消除偏差。 比例、积分调节：偏差（波动、损坏）已发生。 例：牧童在田埂上放牛：牛偏头偷吃禾苗怎么办？ 回拉缰绳拉牛鼻子。牛偏头越大则回拉越重。 但此时禾苗已被吃了。 能否在偏差有发生趋势时，调节作用即发生？ 偏差发生趋势越大，调节作用越大？ 原则：防患于未然。 举例：牧童放牛——固定方向牵住牛鼻子 提问12：牛想偏头偷吃禾苗时会如何？ 牛偏头趋势越大，则缰绳拉得越紧，鼻子越痛。遏制吃禾。 （2）微分调节规律 微分作用调节规律，则是根据偏差的变化趋势（即变化的速度）而动作的。 效果：遏制偏差出现。 （3）比例、微分控制规律（PD） 通常将微分控制过程与比例控制过程结合使用，称为比例-微分控制规律PD。它的输出是比例作用和微分作用的综合。 4.3.5 比例、积分、微分调节规律（