PID控制规律的作用.ppt

PID控制规律的作用,组长：张幸福 组员：罗金 刘亚运 曹志远 胡治理 方琪,目 录,一、PID控制规律对系统的作用体现,PID控制器由比例单元（P）、积分单元（I）和微分单元（D）组成。 比例（P）调节作用： 是按比例反应系统的偏差，系统一旦出现了偏差，比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。 积分（ I ）调节作用： 是使系统消除稳态误差，提高无差度。因为有误差，积分调节就进行，直至无差，积分调节停止，积分调节输出一常值。 微分（D）调节作用： 微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除。因此，可以改善系统的动态性能。,二、被控变量、操纵变量的选择原则,选择原则： 被控变量应能代表一定的工作操作指标或能反映工艺的操作状态，一般都是工艺过程中比较重要的变量； 被控变量在工艺操作过程中常常要受到一些干扰影响而变化，为维持被控变量的恒定，需要频繁的控制； 尽量采用直接指标作为被控变量； 被控变量应比较容易测量，并具有小的滞后和足够大的灵敏度； 选择被控变量时，必须考虑工艺合理性和国内仪表产品现状； 被控变量应是独立可控的。,三、控制器控制规律的选择原则及其对系统的作用,控制器控制规律的选择原则： 在很多情况下，并不一定需要全部三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。 首先，PID应用范围广。虽然很多工业过程是非线性或时变的，但通过对其简化可以变成基本线性和动态特性不随时间变化的系统，这样PID就可控制了。 其次，PID参数较易整定。也就是，PID参数可以根据过程的动态特性及时整定。如果过程的动态特性变化，例如可能由负载的变化引起系统动态特性变化，PID参数就可以重新整定。 第三，PID控制器在实践中也不断的得到改进,三、控制器控制规律的选择原则及其对系统的作用,控制规律对系统的作用： 比例积分（PI）控制 比例控制规律是基本控制规律中最基本的、应用最普遍的一种，其最大优点就是控制及时、迅速。只要有偏差产生，控制器立即产生控制作用。但是，不能最终消除余差的缺点限制了它的单独使用。克服余差的办法是在比例控制的基础上加上积分控制作用。,三、控制器控制规律的选择原则及其对系统的作用,控制规律对系统的作用： 比例微分（PD）控制 比例积分控制对于时间滞后的被控对象使用不够理想。所谓“时间滞后”指的是：当被控对象受到扰动作用后，被控变量没有立即发生变化，而是有一个时间上的延迟，比如容量滞后，此时比例积分控制显得迟钝、不及时。提前进行过量控制，“防患于未然”。这就是具有“超前”控制作用的微分控制规律。,三、控制器控制规律的选择原则及其对系统的作用,控制规律对系统的作用： 比例积分微分（PID）控制 最为理想的控制当属比例-积分-微分控制规律。它集三者之长：既有比例作用的及时迅速，又有积分作用的消除余差能力，还有微分作用的超前控制功能。 当偏差阶跃出现时，微分立即大幅度动作，抑制偏差的这种跃变；比例也同时起消除偏差的作用，使偏差幅度减小，由于比例作用是持久和起主要作用的控制规律，因此可使系统比较