15 控制器参数的整定.ppt
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1、华北电力大学 可再生能源学院 能源工程及自动化教研室 华北电力大学 太阳能中心,授课教师:朱红路,化工仪表及过程控制 6.3 控制器参数的整定,第三节 控制器参数的工程整定,就是按照已定的控制方案,求取使控制质量最好的控制器参数值。即确定最合适的控制器比例度、积分时间TI和微分时间TD,使控制质量能满足工艺生产的要求。 对于简单控制系统来说,一般希望过渡过程呈4:1至10:1的衰减振荡过程。,什么是“参数整定”?,参数整定方法:理论计算、工程整定(又叫经验整定方法,分为临界比例度法、衰减曲线法、经验凑试法),1)广义过程控制通道时间常数较大或容积迟延较大时,引入微分调节。若工艺容许有静差,可选
2、用PD调节;若工艺要求无静差,可选用PID调节。 2)广义过程控制通道时间常数较小、负荷变化不大、且工艺要求允许有静差时,可以选择P调节。 3)广义过程控制通道时间常数较小、负荷变化不大、且工艺要求允许无静差时,可以选用PI调节。 4)广义过程控制通道时间常数很大、且纯时延较大、负荷变化剧烈时,不宜采用PID控制。,PID控制原理-算法选择原则,5)广义过程的传递函数表示为如下形式时,则可根据 的比值来选择调节规律。,PID控制参数的整定方法,在控制系统设计或安装完毕后,被控对象、测量变送器和执行器这三部分的特性就完全确定了,不能任意改变。只能通过控制器参数的工程整定,来调整控制系统的稳定性和
3、控制质量。,确定调节器的比例度、积分时间TI和微分时间TD。,整定的实质是通过改变调节器的参数,使其特性和过程特性 相匹配,以改变系统的动态和静态指标,争取最佳控制效果。 控制指标:系统瞬态响应=0.75-0.9(衰减比n=4:1-10:1),PID控制参数的整定方法-概念,PID控制参数的整定方法-概念,最佳整定参数,在某种评价指标下,系统达到最佳控制状态时,调节器的调节规律所对应的一组参数值。 对于单回路控制系统,较为通用的标准是“典型最佳调节过程”,即控制系统在阶跃扰动作用下,被控参数的过渡过程呈4:1(或10:1)的衰减振荡过程。在这个前提下,尽量满足准确性和快速性要求,即绝对误差时间
4、积分最小。这样的系统具有适当的稳定性、快速性,又便于人工操作管理。,被控过程的特点及其控制器参数范围,PID控制参数的整定方法-原则,需要知道数学模型,不需要事先知道过程的数学模型,可直接在系统中进行现场整定,比较简单,PID参数的整定方法-临界比例度法,一种闭环整定方法,即直接在闭环系统中进行,不需要测试过程的动态特性;方法简单、使用方便。,将控制器的积分时间TI置于最大( TI =) ,微分时间TD 置零(TD=0),比例带置为较大的数值, 把系统投入闭环运行。,系统稳定后,施加一个阶跃输入;减小比例度,直到出现等幅振荡为止。,PID参数的整定方法-临界比例度法,记录临界比例度 和等幅振荡
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