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前言+ ^2 Q; c: q$ C3 s/ `; x q2 q
在我们燃烧器的自动燃烧控制中,普! M; k% S$ L$ K$ p+ B
遍的使用到了PID 控制,由于我- f5 {5 u: M) y
们对它的了解程度不够深刻, 在许多应用现场- T0 a9 c& ], A+ [; G! L* y! Q ]
和用户面前给我们带来了很: t! M/ L. o- b, |) B
多尴尬。
7 B! c5 e6 [% ]' W/ H为了让大家能深刻的理解并掌握PID, 这里我将我搜集到的一 -些资料结
" o. c& N" S b: y* a合本人现场调试的一 -些经验与心得,与大家共
8 |$ M+ ` y4 t. c同学习探讨。
* t; `: [- D) v" l5 V# k二、PID控制类型与意义5 c+ L4 J- u, W+ u% ]0 u
所谓的PID 控制其实是自动控制输出的一一种控制类型。 它还有P(比例 )- d3 `% p; S6 f/ P7 `
控制、1 (积分)控制、3 {. t: @# d: L2 b$ j
D (微分)控制, 组合在一-起使用的有
% A6 L9 J4 |4 d; hPI控制、PD! g9 L( O* }% e% I
控制、PID 控制。尽管不同类型的控制器, 其结构、原理
& X/ P4 S9 C1 W3 {各不相同,但是基
% ?/ H9 K4 M' o' N本控制规律只有三个:比例(P)控制、积分(1)控制和微分(D)控制。
6 j$ I- D1 W( Q8 y; r这几种控制规律可以单独使用, 但是更多场合是组合
$ U) o6 C" k; X+ `; I+ i使用。如比例(P)控1 {4 Y: e3 ] y* i8 a T. T+ W! q
制、比例-积分(PI)控制、比例-积分-微分(PID)控制等。
/ Z0 r6 q$ Q3 F7 f Q0 z) p1、比例(P)控制
! Y5 D' h6 v% b4 i+ @3 l$ u单独的比例控制也称 “有差控制”,控制器输4 [6 a2 W: T& a$ R1 `( H4 E
出的变化与输入控制器
- L# |) ^7 N; V. S' f的偏差(偏差指目标值与实际值之间的差)成
! `8 F9 n6 |0 a- h# H比例关系,偏差越大输出越" G$ f5 ~ Q0 t2 @+ I
大(或越小根据正反比例有关) 。输出
, E- Q o) b- J, _0 z: Z=偏差*比例) h6 z8 a8 O& U2 @/ Y
比如说,一个热风炉出口温度的9 \' J. c# S9 L: i# G3 L
PID控制的比例是10, 它的预定值是; v3 x! G& T+ W, Q0 K
500° C那么它在小于490° C的时候会输出100% 在495* C的时候会输
0 i }# u! H/ h出50%在499”C的时候输出10%,在偏差是0的时候,控制器的输出也' x3 m( D" a! y
是0.6 M' I9 z7 S- l" x7 ]% i# y" \+ ~5 n
实际应用中,比例度的大小应视具 体情况而定! c0 |9 G5 H; r( q) `- p; B% p" j
比例度太小,控制作
# K) t8 Y* P" S0 g# E3 L# z用太弱,不利于系统克服扰动,余差太大,控
9 u" X$ F; G3 W6 w! q制质量差,也没有什么控制+ j h- L7 V1 J9 e4 i% D! x4 m: y6 o
作用:比例度太大, 控制作用太强,容易导致* Z0 s1 @: Z/ l- m q1 c
系统的稳定性变差,引发振
4 o: F- L& Y+ d+ x) d2 y$ x荡。
3 N* T. z$ ]% q/ v0 _对于反应灵敏、放大能力强的被控对象(
7 I( }1 w9 z5 v+ N$ `例如热风炉的温度控制),, d u8 |8 v* G" A$ N: B6 f8 y
为提高系统的稳定性, 应当使比例度稍小些:
3 F% a& `& Q, w2 {) {而对于反应迟钝,放大能力2 B/ t9 T" I" K' _
又较弱的被控对象(例如燕汽压力的控制),! O& g2 A S& B( o x
比例度可选大-一些,以提高% i( ~7 W1 ]6 a8 D. \9 `; m
整个系统的灵敏度, 也可以相应减小余差。 这 里说的比例度的大小不是指6 @: E2 Q: E4 B5 D7 @0 @/ r; Q
P值数字的大小, 而是指P 值在整个被控对象中所占比例的大小, 例如,我
) I! G; o4 q C- V们平常的蒸汽压力控制目标为2.0MPa, 它的比例取值为1, 但它已占最大
' W9 R5 G8 P0 ^4 S5 N差值比例的50%,1 (2-0) *100%=50% 而热风温度控制中, 热风目标为* P& e" P5 T& j( T1 K* R! O
500C,比例取10时, 它占最大差值的10%, 10(500-0)*100%=2%, l l( t( z( s
单纯的比例控制适用于扰动不大,滞后较小,负荷变化小,要求不高
3 q8 x$ ^$ C7 H8 s& c$ Q允许有一定余差存在的场合。
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