数字控制器设计闵佳园课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/1/24,#,数字控制器设计闵佳园课件,1,汽包锅炉给水全过程,汽包锅炉给水全过程,2,数字控制器设计闵佳园课件,3,汽包锅炉工作原理,汽包锅炉工作原理,4,数字控制器设计闵佳园课件,5,数字控制器设计闵佳园课件,6,数字控制器设计闵佳园课件,7,数字控制器设计闵佳园课件,8,数字控制器设计闵佳园课件,9,数字控制器设计闵佳园课件,10,数字控制器设计闵佳园课件,11,PID,校正装置（又称,PID,控制器或,PID,调节器）是一种有源校正装置，它是最早发展起来的控制策略之一，在工业过程控制中有着最广泛的应用，其实现方式有电气式、气动式和液力式。,PID校正装置（又称PID控制器或PID调节器）是一种有源校,12,PID,控制器,PID控制器,13,PID,控制器的优点,（,1,）原理简单，应用方便，参数整定灵活。,（,2,）适用性强。可以广泛应用于电力、机械、化工、热工、冶金、轻工、建材、石油等行业。,（,3,）鲁棒性强。,PID控制器的优点（1）原理简单，应用方便，参数整定灵活。,14,PID,控制器的控制策略,经典的,Ziegler-Nichols,算法和它的精调算法、预测,PID,算法、最优,PID,算法、控制,PID,算法、增益裕量,/,相位裕量,PID,设计、极点配置,PID,算法、鲁棒,PID,等。,PID控制器的控制策略 经典的Ziegler-Nich,15,PID,控制器工作原理,PID控制器工作原理,16,比例调节器,比例的作用,比例调节器的传递函数,Gc(S)=Kp,u(t)=Kpe(t),若使,Kp,增大,系统的静态误差减小。,但比例系数过大时，会破坏系统的稳定性和动态性能。,比例调节器比例的作用比例调节器的传递函数Gc(S)=Kp,17,例：一单位反馈系统的开环传递函数为：,1.,根轨迹,2.,闭环响应曲线,-,增大,系统响应速度和超调量也增大,。,系统产生等幅振荡，已不稳定。,例：一单位反馈系统的开环传递函数为：1.根轨迹2.闭环响,18,比例积分调节器,(PI),积分的作用,1.,提高系统的型号，消除系统的误差,2.,相位滞后,系统稳定性变差,.,设计过程中,考虑系统稳定性时，,Ti,应足够大。,若,Ti,太大，则,PI,调节器中的积分作用变小，会影响系统的静态性能，同时，也会导致系统响应速度的变慢。,合理调节,Kp,和,Ti,的参数,比例积分调节器(PI)积分的作用1.提高系统的型号，消除系,19,PD,和,PID,调节器,微分的作用,PID,控制器的传递函数,式中,N,一般大于,10,。,显然，当,N,时，上式即为理想的,PID,控制器。,减少超调,克服振荡,使系统趋于稳定,.,PD和PID调节器微分的作用PID控制器的传递函数式中N一,20,数字控制器设计闵佳园课件,21,PD,调节的作用,PD调节的作用,22,PID,控制器的传递函数,PID控制器的传递函数,23,数字控制器设计闵佳园课件,24,数字控制器设计闵佳园课件,25,数字控制器设计闵佳园课件,26,数字控制器设计闵佳园课件,27,数字控制器设计闵佳园课件,28,临界比例度法,这种整定方法是在闭环情况下进行的。设,T,I,=,，,T,D,=0,，使调节器工作在纯比例情况下，将比例度由大逐渐变小，使系统的输出响应呈现等幅振荡，如下图所示。根据临界比例度,k,和振荡周期,T,S,，按表,3-2,所列的经验算式，求取调节器的参考参数值，这种整定方法是以得到,4,：,1,衰减为目标。,调节器,参数,(%),T,I,(min),T,D,(min),P,2,k,PI,2.2,k,Ts/1.2,PID,1.6,k,0.5Ts,0.125Ts,表,3-2,临界比例度法整定调节器参数,临界比例度法 这种整定方法是在闭环情况下进行的。设T,29,临界比例度法的,优点,是应用简单方便，但此法有一定限制。首先要产生允许受控变量能承受等幅振荡的波动，其次是受控对象应是二阶和二阶以上或具有纯滞后的一阶以上环节，否则在比例控制下，系统是不会出现等幅振荡的。在求取等幅振荡曲线时，应特别注意控制阀出现开、关的极端状态。,临界比例度法的优点是应用简单方便，但此法有一定限制,30,数字控制器设计闵佳园课件,31,数字控制器设计闵佳园课件,32,双容液位控制,双容液位控制,33,数字控制器设计闵佳园课件,34,数字控制器设计闵佳园课件,35,数字控制器设计闵佳园课件,36,数字控制器设计闵佳园课件,37,数字控制器设计闵佳园课件,38,数字控制器设计闵佳园课件,39,数字控制器设计闵佳园课件,40,数字控制器设计闵佳园课件,41,数字控制器设计闵佳园课件,42,数字控制器设计闵佳园课件,43,