CH数字控制器设计闵佳园课件.pptx

1、汽包锅炉给水全过程汽包锅炉给水全过程汽包锅炉工作原理汽包锅炉工作原理 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控制器控制器PID控制器的优点控制器的优点（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控制器的控制策略控制器的控制策略 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

2、、极点配置PID算法、鲁棒PID等。PID控制器工作原理控制器工作原理1()(1)()pdiU sKT s E sTs比例调节器比例调节器比例的作用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。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-pK增大,系统响应速度和超调量也增大。8pK 系统产生等幅振荡，已不稳定。比例积分调节器(PI)积分的作用积分的作用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.设计过程中设计过程中,考虑系统稳定性时，Ti应足够大。若

3、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PD和和PID调节器调节器微分的作用微分的作用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调节的作用调节的作用1()1T cpdiG sKsTsPID控制器的传递函数控制器的传递函数u临界比例度法临界比例度法 这种整定方法是在闭环情况下进行的。设TI=，TD=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TS，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(%)TI(min)TD(min)P2kPI 2.2kTs/1.2PID1.6k0.5Ts0.125Ts表3-2 临界比例度法整定调节器参数 临界比例度法的优点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。双容液位控制双容液位控制