第九章 基本控制规律
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
号的大小,而且主要取决于偏差存在的时间长短。 ✓ 积分控制器输出的变化速度与偏差成正比。 ✓ 积分控制作用在最后达到稳定时,偏差等于零。
第三节积分控制
二、比例积分控制
输出信号的变化速度与偏差e及KI成正比,而其控制作 用 随时间积累才逐渐增强,所以控制动作缓慢,控制不 及时,当对象惯性较大时,被控变量将出较大的超调量, 过渡时间也将延长,所以应比例的基础上加入积分作用 组成比例积分控制规律。
p
KC xmax xmin
pmax pmin
仪表量程:xmax xmin 控制器的输出范围: pmax pmin
第二节比例控制
可以从控制器表面指示看出比例度的具体意义。比例度就是使控制器的输出 变化满刻度时(也就是控制阀从全关到全开或相反),相应的仪表测量值变 化占仪表测量范围的百分数。或者说,使控制器输出变化满刻度时,输入偏 差变化对应于指示刻度的百分数。比例度越小则输入变化范围就越小。 若输出与输入都为标准, 则 1 100 %
160
140 /200 8 3/10
100
0
100 %
40%
第二节比例控制
说明
当温度变化全量程的40%时,控制器的输出从0mA变化到 10mA。在这个范围内,温度的变化和控制器的输出变化Δp 是成比例的。但是当温度变化超过全量程的40%时 (在上 例中即温度变化超过40℃时) ,控制器的输出就不能再跟着 变化了。
第二节比例控制
比例控制:具有比例控制规律的控制器称为比例控制器,
其输出信号变化量 △p 与输入信号(指偏差,当给定值不变
时,偏差就是被控变量测量值的变化量) e 之间成比率关
系。 p KCe( KC为放大系数)
工业上常用比例度δ代替KC:
e
xmax xmin 100 % 1 ( pmax pmin ) 100 %
(3)积分控制器特性:见图 2、积分控制的特点:有偏差时,输出信号将随时间增长;无偏差时,输 出才停止变化而稳定在某一值上。 因而用积分分控制器组成控制系统可 以达到无余差。 但控制运用缓慢,控制不及时。
积分控制器特性
第三节积分控制
图9-13 液位控制系统
图9-14 积分控制过程
第三节积分控制
结 论 ✓ 积分控制作用输出信号的大小不仅取决于偏差信
1、控制规律:指p与e之间的函数关系。p=f(e)=f(z-x)。指控制器
的输出信号与输入信号之间随时间变化的规律。通常是在控制器的输 入端加入一个阶跃信号,研究其输出信号变化情况。研究控制器的控 制规律时是把控制器和系统断开,即只单独研究控制器本身的特性。
其中p是控制器的输出信号; e是控制器的输入信号经比较机构后的 偏差信号; x是给定值; z是测量值。
对象的特性与比例度选择(二)
5、时间常数较大以及放大倍小:时间常数 T 越大,表示对象受 干扰作用后,被控变量变化越慢,过渡时间长,超调量大,系统 反应缓慢。 如果图两个水槽,一个直径大,其时常数大,另外一个直径相对 较小,其时间常数也相对较小。 如果时间常数大的水槽,其水位被控变量发生了变化,而采用比 例控制的比例度较大。说明水位在下降时,因时间常数较大,水 位变化速度肯定较慢,所产生的偏差也较小,而控制器的比例度 又较大,即输入偏差变化更较小,控制器的输出信号变化量也将 更较小,那么,加入到水槽内水的增加量没有水槽放出水量大, 水位将继续下降,被控变量将越来越偏离给定值。可能控制时间 较长、最大偏差也较大。因此,时间常数较大的对象,比例度应 选择小点,提高系统反应速度。
比例积分控制器,当对象滞后很大 时,可能控制时间较长、最大偏差 也较大;负荷变化过于剧烈时,由 于积分动作缓慢,使控制作用不及 时,此时可用微分作用来控制。
积分时间对过渡过程的影响
此图是比例积分控制规律
第三节积分控制
积分控制与比例控制的比较图
第三节积分控制
积分时间对PI控制质量的影响
第三节积分控制
缺点:系统有余差。比例控制会 产生余差。
比例度对过渡过程的影响
第二节比例控制 (2)比例度与系统的稳定性关系:
比例度对控制质量的影响
第二节比例控制
δ越小,系统控制越强,只能说明控制是及时,并不能说明
δ 越小越好;从比例度对过渡过程的影响可得出:δ小于临
界值时,系统的过渡过程为发散振荡,系统不稳定; δ等于 临界值时,系统的过渡过程为等幅振荡,系统处于稳定与不 稳定之间; δ适当时,系统的过渡过程为衰减振荡,系统稳 定; δ太大时,系统的过渡过程为非周期振荡,系统较稳定。 总之: δ越大,过渡过程曲线越平稳,表示比例控制作用越 弱。减小比例度,会系统稳定性和动态性能(衰减比减小) 变差,最大偏差和周期也减小,另外也相应地减小余差,使 系统的静态准确度(余差)提高。
除稳定性外指标全好但实际应用中应保证一定衰减比即保证未加积分时比例作用下的衰减比积分时间的从小到大的变化过渡过程品质指标变化趋势最大偏差超调量略有增大振荡周期略有增大衰减比略有增大增大系统稳定性增加第三节积分控制对象惯性较大时所以对象滞后很大时可能控制时间较长最大偏差也较大
《化工仪表及自动化》
第九章 基本控制规律
1、微分控制规律:控制器的输出信号与偏差信号的变化速度成正 比。
2、数学表达式:p TD ddTetD微分时间,它是微分控制器的参数
第四节微分控制
3、理想微分控制器特性:见图 4、微分控制规律特点:只要被控 变量出现变化趋势,马上就进行控 制,所以它具有超前控制能力。但 是其输出不能反映偏差大小,即使 偏差再大,微分作用出没有输出。
pmin
3、双位控制特性:如图
e 0( 或e 0 )时 e 0( 或e 0 )时
4、缺点:执行器在频繁工作,容易出现故障。
图9-3 实际的双位控制规律 图9-4 具有中间区的双位控制过程
第一节 双位控制
具有中间区的双位控制
实际应用的双位控制器具有一个中间区,被控参数在中间区时,控制机 构不工作,当参数上升至测量值高于给定值某一数值后,控制机构才关 (将液位控制改装,将电磁开关延时);当参数下降至测量值低于给定值某 一数值后,控制机构才开,这样,控制机构开关的频率程度大为降低, 从而起到保护的作用。特点是结构简单、成本低、易实现,应用很普遍; 如恒温炉、管式炉的温度控制等。
目录:
❖ 一、位式控制
❖ 双位控制 ❖ 具有中间区的双位控制 ❖ 多位控制
❖ 二、比例控制
❖ 比例控制规律及其特点 ❖ 比例度及其对控制过程的影响
❖ 三、积分控制
❖ 积分控制规律及其特点 ❖ 比例积分控制规律与积分时间 ❖ 积分时间对系统过渡过程的影响微分控制
❖ 四、微分控制规律
❖ 实际的微分控制规律及微分时间
第四节微分控制
一、微分控制规律及其特点
对象惯性较大时,所以对象滞后很大时,可能控制时间较长、最 大偏差也较大;负荷变化过于剧烈时,由于积分运作缓慢,使控 制作用不及时,此时可增加微分作用。微分作用就象人工控制中, 人能根据虽然偏差可能较小,但参数变化很快,来推测偏差可能 会变的更大,而提前改变阀门开度来克服干扰的影响。
这是因为控制器的输出最多只能变化100%。所以,比例 度实际上就是使控制器输出变化全范围时,输入偏差改变 量占满量程的百分数。
第二节比例控制 2、比例控制系统的过渡过程
图9-8 简单比例控制系统示意图
第二节比例控制 3、比例度对过渡过程的影响
(1)比例控制的优缺点:优点: 反应快,控制及时;即有偏差信 号输入时,输出立刻与它成比例 地变化。比例控制就是将偏差进 行放大,比例度越小,偏差越大, 输出的控制作用越强。
实际的双位控制特性
具有中间区的双位控制过程
第二节比例控制
从例题中发现: p b e
a
该控制系统中,阀门开度的改变量与被控变量(液位)的偏差值 成比例,这就是比例控制。
1、比例控制与比例度 2、比例控制系统的过渡过程 3、比例度对过渡过程的影响
简单的比例控制系统示意图
第二节比例控制 比例控制器实际上是一个放大倍数可调的放大量
第三节积分控制
1、数学表达式: p KC (e KI edt)
因为
TI
1 KI
,上式可表示为:
p
KC
(e
1 TI
edt)
TI称为积分时间,是积分控制器的参数。
若偏差是幅值为A的阶跃干扰,则
p
pP
pI
KC A
KC TI
At
2、比例积分控制器特性:见图
图9-15 比例积分控制规律
图9-17 微分控制的动态特性
第四节微分控制
二、实际的微分控制规律及微分时间
微分作用的特点——在偏差存在但不变化时,微
分作用都没有输出。
实际微分控制规律是由两部分组成:比例作用 与近似微分作用,其比例度是固定不变的,δ恒等 于100%,所以认为:实际的微分控制器是一个比例 度为 100%的比例微分控制器。
❖ 比例微分控制系统的过渡过程 ❖ 比例积分微分控制
❖ 五、例题分析
第一节 双位控制
1、双位控制系统:双位控制系统的规律是当测量值大于给定值时, 控制器输出为最小(或最大),而当测量值小于给定值时,则输
出为最大(或最小),即控制器只有两个数出值。又称为开关控 制。
2、数学表达式:
p
pmax
2、基本控制规律:双位式控制、比例控制(P)、积分控制(I)、 微分控制(D)及它们的组合形式,PI、PD、PID。
3、不同的控制规律适应不同的生产要求,必须根据生产要求一选用 适当的控制规律,因此首先必须了解常用的几种控制规律的特点与适 用条件,然后,根据过渡过程品质指标要求,结合具体对象特性,才 能作出正确的选择。
KC
控制作用强弱:对一个具体比例控制器,放大倍数KC与比例度δ成反比, 即KC越大, δ则越小,它将偏差(控制器的输入)放大的能力越强,这种
放大能力称为控制作用的强弱。反之越弱。
即KC越大,表示控制作用越强,而δ越大,表示控制作用越弱。
第二节比例控制
第二节比例控制
举例
一只比例作用的电动温度控制器,它的量程是 100~200℃,电动控制器的输出是0~10mA ,假如当 指示值从140℃变化到160℃时,相应的控制器输出 从3mA变化到8mA ,这时的比例度为为
积分时间的 从小到大的 变化
过渡过程品质指标 最大偏差(超调量)
振荡周期 衰减比 余差
系统稳定性
变化趋势 略有增大 略有增大 略有增大
增大 增加
在工程上,一般是先确定好了一个大约的比例度,然后保持比例度不 变情况下,加积分作用,特别是积分应从积分时间较大开始,逐步减 小积分时间。
除稳定性外,指标全好,但实际应用中,应保证一定衰减比(即保证 未加积分时比例作用下的衰减比)
第二节比例控制
(3)δ最佳取值范围:一般取值小于20%,如果对象的滞后较小、时间常数 较大以及放大倍数较小时,控制器的δ可以选得小些,以提高系统的灵敏度, 使反应快些,从而过渡过程曲线的形状较好。反之,比例度就要选大些以 保证稳定。
对象的特性与比例度选择(一)
1、对象的特性:一般是用对象的滞后时间、时间常数和放大倍数来表达对象 的特性。在工程上经常采用纯滞后、时间常数(惯性滞后、容量滞后)、放 大倍数来表示对象特性。 2、对象的灵敏性:指对象受到外界干扰时,其被控变量变化的情况,包括变 化的速度(时间常数、滞后时间)和变化的大小(放大倍数)。速度快和变 化量大则表示对象灵敏,反之则对象不是很灵敏。 3、对象四大工艺参数对象的特性:
压力对象 τ不大,T也不大; 流量对象 τ与T都较小,约数秒至数十秒; 液位对象 τ很小,T较大(稍大); 温度对象 τ与T都较大,约为数分至数十分钟; 成分对象 τ与T都较大。 4、比例度大小的确定: 在实际工程控制中,因为滞后较小,说明对象受到干扰被控变量立刻产 生变化,与比例控制相一致,所以只有液位对象采用纯比例控制,时间常数 大及放大倍数小,则表示液位对象是较迟动,从而加强比例控制,减小比例 度,让整个自动控制系统的灵敏度提高。
第三节积分控制
三、积分时间对过渡过程的影响
积分时间TI越小,积分速度KI越大,积分作用越强。反之,积分时间越大, 积分作用越弱。若积分时间无穷大,就没有积分作用,成为纯比例控制 器。
积分时间TI太小时,曲线振荡剧烈, 其振幅较大,频率较小; TI太大时, 积分作用不明显;只有TI适当时, 才能消除余差。
对象时间常数较大与其放 大倍数较小意义是相同的, 因此选择比例度的要求上 也是一同的。
第三一节、积积分分控控制制
当控系统有更高的要求时,就需要在比例控制的基础上,再加上能消除 余差的积分控制作用。 1、积分控制:
(1)定义:输出的变化量△p与输入的偏差e的积分成正比。
(2)数学表达示: p KI edt
第三节积分控制
二、比例积分控制
输出信号的变化速度与偏差e及KI成正比,而其控制作 用 随时间积累才逐渐增强,所以控制动作缓慢,控制不 及时,当对象惯性较大时,被控变量将出较大的超调量, 过渡时间也将延长,所以应比例的基础上加入积分作用 组成比例积分控制规律。
p
KC xmax xmin
pmax pmin
仪表量程:xmax xmin 控制器的输出范围: pmax pmin
第二节比例控制
可以从控制器表面指示看出比例度的具体意义。比例度就是使控制器的输出 变化满刻度时(也就是控制阀从全关到全开或相反),相应的仪表测量值变 化占仪表测量范围的百分数。或者说,使控制器输出变化满刻度时,输入偏 差变化对应于指示刻度的百分数。比例度越小则输入变化范围就越小。 若输出与输入都为标准, 则 1 100 %
160
140 /200 8 3/10
100
0
100 %
40%
第二节比例控制
说明
当温度变化全量程的40%时,控制器的输出从0mA变化到 10mA。在这个范围内,温度的变化和控制器的输出变化Δp 是成比例的。但是当温度变化超过全量程的40%时 (在上 例中即温度变化超过40℃时) ,控制器的输出就不能再跟着 变化了。
第二节比例控制
比例控制:具有比例控制规律的控制器称为比例控制器,
其输出信号变化量 △p 与输入信号(指偏差,当给定值不变
时,偏差就是被控变量测量值的变化量) e 之间成比率关
系。 p KCe( KC为放大系数)
工业上常用比例度δ代替KC:
e
xmax xmin 100 % 1 ( pmax pmin ) 100 %
(3)积分控制器特性:见图 2、积分控制的特点:有偏差时,输出信号将随时间增长;无偏差时,输 出才停止变化而稳定在某一值上。 因而用积分分控制器组成控制系统可 以达到无余差。 但控制运用缓慢,控制不及时。
积分控制器特性
第三节积分控制
图9-13 液位控制系统
图9-14 积分控制过程
第三节积分控制
结 论 ✓ 积分控制作用输出信号的大小不仅取决于偏差信
1、控制规律:指p与e之间的函数关系。p=f(e)=f(z-x)。指控制器
的输出信号与输入信号之间随时间变化的规律。通常是在控制器的输 入端加入一个阶跃信号,研究其输出信号变化情况。研究控制器的控 制规律时是把控制器和系统断开,即只单独研究控制器本身的特性。
其中p是控制器的输出信号; e是控制器的输入信号经比较机构后的 偏差信号; x是给定值; z是测量值。
对象的特性与比例度选择(二)
5、时间常数较大以及放大倍小:时间常数 T 越大,表示对象受 干扰作用后,被控变量变化越慢,过渡时间长,超调量大,系统 反应缓慢。 如果图两个水槽,一个直径大,其时常数大,另外一个直径相对 较小,其时间常数也相对较小。 如果时间常数大的水槽,其水位被控变量发生了变化,而采用比 例控制的比例度较大。说明水位在下降时,因时间常数较大,水 位变化速度肯定较慢,所产生的偏差也较小,而控制器的比例度 又较大,即输入偏差变化更较小,控制器的输出信号变化量也将 更较小,那么,加入到水槽内水的增加量没有水槽放出水量大, 水位将继续下降,被控变量将越来越偏离给定值。可能控制时间 较长、最大偏差也较大。因此,时间常数较大的对象,比例度应 选择小点,提高系统反应速度。
比例积分控制器,当对象滞后很大 时,可能控制时间较长、最大偏差 也较大;负荷变化过于剧烈时,由 于积分动作缓慢,使控制作用不及 时,此时可用微分作用来控制。
积分时间对过渡过程的影响
此图是比例积分控制规律
第三节积分控制
积分控制与比例控制的比较图
第三节积分控制
积分时间对PI控制质量的影响
第三节积分控制
缺点:系统有余差。比例控制会 产生余差。
比例度对过渡过程的影响
第二节比例控制 (2)比例度与系统的稳定性关系:
比例度对控制质量的影响
第二节比例控制
δ越小,系统控制越强,只能说明控制是及时,并不能说明
δ 越小越好;从比例度对过渡过程的影响可得出:δ小于临
界值时,系统的过渡过程为发散振荡,系统不稳定; δ等于 临界值时,系统的过渡过程为等幅振荡,系统处于稳定与不 稳定之间; δ适当时,系统的过渡过程为衰减振荡,系统稳 定; δ太大时,系统的过渡过程为非周期振荡,系统较稳定。 总之: δ越大,过渡过程曲线越平稳,表示比例控制作用越 弱。减小比例度,会系统稳定性和动态性能(衰减比减小) 变差,最大偏差和周期也减小,另外也相应地减小余差,使 系统的静态准确度(余差)提高。
除稳定性外指标全好但实际应用中应保证一定衰减比即保证未加积分时比例作用下的衰减比积分时间的从小到大的变化过渡过程品质指标变化趋势最大偏差超调量略有增大振荡周期略有增大衰减比略有增大增大系统稳定性增加第三节积分控制对象惯性较大时所以对象滞后很大时可能控制时间较长最大偏差也较大
《化工仪表及自动化》
第九章 基本控制规律
1、微分控制规律:控制器的输出信号与偏差信号的变化速度成正 比。
2、数学表达式:p TD ddTetD微分时间,它是微分控制器的参数
第四节微分控制
3、理想微分控制器特性:见图 4、微分控制规律特点:只要被控 变量出现变化趋势,马上就进行控 制,所以它具有超前控制能力。但 是其输出不能反映偏差大小,即使 偏差再大,微分作用出没有输出。
pmin
3、双位控制特性:如图
e 0( 或e 0 )时 e 0( 或e 0 )时
4、缺点:执行器在频繁工作,容易出现故障。
图9-3 实际的双位控制规律 图9-4 具有中间区的双位控制过程
第一节 双位控制
具有中间区的双位控制
实际应用的双位控制器具有一个中间区,被控参数在中间区时,控制机 构不工作,当参数上升至测量值高于给定值某一数值后,控制机构才关 (将液位控制改装,将电磁开关延时);当参数下降至测量值低于给定值某 一数值后,控制机构才开,这样,控制机构开关的频率程度大为降低, 从而起到保护的作用。特点是结构简单、成本低、易实现,应用很普遍; 如恒温炉、管式炉的温度控制等。
目录:
❖ 一、位式控制
❖ 双位控制 ❖ 具有中间区的双位控制 ❖ 多位控制
❖ 二、比例控制
❖ 比例控制规律及其特点 ❖ 比例度及其对控制过程的影响
❖ 三、积分控制
❖ 积分控制规律及其特点 ❖ 比例积分控制规律与积分时间 ❖ 积分时间对系统过渡过程的影响微分控制
❖ 四、微分控制规律
❖ 实际的微分控制规律及微分时间
第四节微分控制
一、微分控制规律及其特点
对象惯性较大时,所以对象滞后很大时,可能控制时间较长、最 大偏差也较大;负荷变化过于剧烈时,由于积分运作缓慢,使控 制作用不及时,此时可增加微分作用。微分作用就象人工控制中, 人能根据虽然偏差可能较小,但参数变化很快,来推测偏差可能 会变的更大,而提前改变阀门开度来克服干扰的影响。
这是因为控制器的输出最多只能变化100%。所以,比例 度实际上就是使控制器输出变化全范围时,输入偏差改变 量占满量程的百分数。
第二节比例控制 2、比例控制系统的过渡过程
图9-8 简单比例控制系统示意图
第二节比例控制 3、比例度对过渡过程的影响
(1)比例控制的优缺点:优点: 反应快,控制及时;即有偏差信 号输入时,输出立刻与它成比例 地变化。比例控制就是将偏差进 行放大,比例度越小,偏差越大, 输出的控制作用越强。
实际的双位控制特性
具有中间区的双位控制过程
第二节比例控制
从例题中发现: p b e
a
该控制系统中,阀门开度的改变量与被控变量(液位)的偏差值 成比例,这就是比例控制。
1、比例控制与比例度 2、比例控制系统的过渡过程 3、比例度对过渡过程的影响
简单的比例控制系统示意图
第二节比例控制 比例控制器实际上是一个放大倍数可调的放大量
第三节积分控制
1、数学表达式: p KC (e KI edt)
因为
TI
1 KI
,上式可表示为:
p
KC
(e
1 TI
edt)
TI称为积分时间,是积分控制器的参数。
若偏差是幅值为A的阶跃干扰,则
p
pP
pI
KC A
KC TI
At
2、比例积分控制器特性:见图
图9-15 比例积分控制规律
图9-17 微分控制的动态特性
第四节微分控制
二、实际的微分控制规律及微分时间
微分作用的特点——在偏差存在但不变化时,微
分作用都没有输出。
实际微分控制规律是由两部分组成:比例作用 与近似微分作用,其比例度是固定不变的,δ恒等 于100%,所以认为:实际的微分控制器是一个比例 度为 100%的比例微分控制器。
❖ 比例微分控制系统的过渡过程 ❖ 比例积分微分控制
❖ 五、例题分析
第一节 双位控制
1、双位控制系统:双位控制系统的规律是当测量值大于给定值时, 控制器输出为最小(或最大),而当测量值小于给定值时,则输
出为最大(或最小),即控制器只有两个数出值。又称为开关控 制。
2、数学表达式:
p
pmax
2、基本控制规律:双位式控制、比例控制(P)、积分控制(I)、 微分控制(D)及它们的组合形式,PI、PD、PID。
3、不同的控制规律适应不同的生产要求,必须根据生产要求一选用 适当的控制规律,因此首先必须了解常用的几种控制规律的特点与适 用条件,然后,根据过渡过程品质指标要求,结合具体对象特性,才 能作出正确的选择。
KC
控制作用强弱:对一个具体比例控制器,放大倍数KC与比例度δ成反比, 即KC越大, δ则越小,它将偏差(控制器的输入)放大的能力越强,这种
放大能力称为控制作用的强弱。反之越弱。
即KC越大,表示控制作用越强,而δ越大,表示控制作用越弱。
第二节比例控制
第二节比例控制
举例
一只比例作用的电动温度控制器,它的量程是 100~200℃,电动控制器的输出是0~10mA ,假如当 指示值从140℃变化到160℃时,相应的控制器输出 从3mA变化到8mA ,这时的比例度为为
积分时间的 从小到大的 变化
过渡过程品质指标 最大偏差(超调量)
振荡周期 衰减比 余差
系统稳定性
变化趋势 略有增大 略有增大 略有增大
增大 增加
在工程上,一般是先确定好了一个大约的比例度,然后保持比例度不 变情况下,加积分作用,特别是积分应从积分时间较大开始,逐步减 小积分时间。
除稳定性外,指标全好,但实际应用中,应保证一定衰减比(即保证 未加积分时比例作用下的衰减比)
第二节比例控制
(3)δ最佳取值范围:一般取值小于20%,如果对象的滞后较小、时间常数 较大以及放大倍数较小时,控制器的δ可以选得小些,以提高系统的灵敏度, 使反应快些,从而过渡过程曲线的形状较好。反之,比例度就要选大些以 保证稳定。
对象的特性与比例度选择(一)
1、对象的特性:一般是用对象的滞后时间、时间常数和放大倍数来表达对象 的特性。在工程上经常采用纯滞后、时间常数(惯性滞后、容量滞后)、放 大倍数来表示对象特性。 2、对象的灵敏性:指对象受到外界干扰时,其被控变量变化的情况,包括变 化的速度(时间常数、滞后时间)和变化的大小(放大倍数)。速度快和变 化量大则表示对象灵敏,反之则对象不是很灵敏。 3、对象四大工艺参数对象的特性:
压力对象 τ不大,T也不大; 流量对象 τ与T都较小,约数秒至数十秒; 液位对象 τ很小,T较大(稍大); 温度对象 τ与T都较大,约为数分至数十分钟; 成分对象 τ与T都较大。 4、比例度大小的确定: 在实际工程控制中,因为滞后较小,说明对象受到干扰被控变量立刻产 生变化,与比例控制相一致,所以只有液位对象采用纯比例控制,时间常数 大及放大倍数小,则表示液位对象是较迟动,从而加强比例控制,减小比例 度,让整个自动控制系统的灵敏度提高。
第三节积分控制
三、积分时间对过渡过程的影响
积分时间TI越小,积分速度KI越大,积分作用越强。反之,积分时间越大, 积分作用越弱。若积分时间无穷大,就没有积分作用,成为纯比例控制 器。
积分时间TI太小时,曲线振荡剧烈, 其振幅较大,频率较小; TI太大时, 积分作用不明显;只有TI适当时, 才能消除余差。
对象时间常数较大与其放 大倍数较小意义是相同的, 因此选择比例度的要求上 也是一同的。
第三一节、积积分分控控制制
当控系统有更高的要求时,就需要在比例控制的基础上,再加上能消除 余差的积分控制作用。 1、积分控制:
(1)定义:输出的变化量△p与输入的偏差e的积分成正比。
(2)数学表达示: p KI edt