簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)課件

第12章簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)第12章簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)本章主要回答如下三個(gè)問(wèn)題：（1）控制什么？（2）拿什么來(lái)控制？（3）通過(guò)什么方式控制？第十二章簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)2本章主要回答如下三個(gè)問(wèn)題：第十二章簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)2第一個(gè)問(wèn)題：控制什么？答：控制工藝要求的指標(biāo)。具體分為兩種情況：（1）工藝要求的指標(biāo)可以直接在線測(cè)量直接控制這個(gè)指標(biāo)就可以了（直接指標(biāo)控制）。（2）工藝要求的指標(biāo)不可以直接在線測(cè)量尋找一個(gè)于工藝指標(biāo)有明顯的對(duì)于關(guān)系，且可以測(cè)量的另一個(gè)間接指標(biāo)，通過(guò)控制間接指標(biāo)來(lái)達(dá)到控制工藝指標(biāo)的目的（間接指標(biāo)控制）。例如：精餾塔的組分是不能直接在線測(cè)量的，通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓力恒定的時(shí)候，組分與溫度存在單值對(duì)應(yīng)關(guān)系；或者溫度恒定的時(shí)候，組分與壓力存在單值對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)實(shí)際分析，最終確定：固定壓力，通過(guò)控制溫度來(lái)間接控制組分是合理的。3第一個(gè)問(wèn)題：控制什么？答：控制工藝要求的指標(biāo)。具體分為兩種情第二個(gè)問(wèn)題：拿什么控制？答：拿一個(gè)對(duì)被控變量影響較顯著的變量來(lái)控制。K大一些，T小一些，τ最好為0。測(cè)量?jī)x表的選用和安裝執(zhí)行器的選用和安裝4第二個(gè)問(wèn)題：拿什么控制？答：拿一個(gè)對(duì)被控變量影響較顯著的變量第三個(gè)問(wèn)題：以什么方式控制？答：沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案（選擇合適的調(diào)節(jié)規(guī)律）最常用的調(diào)節(jié)規(guī)律：位式控制、P、PI、PD、PID（需要充分理解各種調(diào)節(jié)規(guī)律的特點(diǎn)和適用場(chǎng)合）后續(xù)問(wèn)題：如何整定PID參數(shù)？答：臨界比例度法＋經(jīng)驗(yàn)衰減曲線法＋經(jīng)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)湊試法最好的方法就是“經(jīng)驗(yàn)”5第三個(gè)問(wèn)題：以什么方式控制？答：沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案（選擇合適的調(diào)節(jié)12.1簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的組成四個(gè)基本環(huán)節(jié)：

測(cè)量變送環(huán)節(jié)控制器執(zhí)行器被控對(duì)象被控變量控制器執(zhí)行器被控對(duì)象測(cè)量變送環(huán)節(jié)干擾偏差設(shè)定值＋－612.1簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的組成四個(gè)基本環(huán)節(jié)：測(cè)量變送環(huán)節(jié)被控控制器(LC或TC)執(zhí)行器（控制閥）被控對(duì)象（液位儲(chǔ)槽或換熱器）測(cè)量、變送環(huán)節(jié)（LT或TT）被控變量（液位或溫度）干擾偏差設(shè)定值＋－廣義對(duì)象簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)方塊圖載熱體冷流體換熱器溫度控制系統(tǒng)液位控制系統(tǒng)常見(jiàn)的兩種簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)：12.1簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的組成7控制器執(zhí)行器被控對(duì)象測(cè)量、變送環(huán)節(jié)被控變量干擾偏差設(shè)定值＋－

1、基本要求：

（1）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員要掌握較為全面的自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)，同時(shí)盡可能多地熟悉所要控制的工藝裝置對(duì)象；（2）要求自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)人員與工藝專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行必要的交流，共同討論確定自動(dòng)化方案；（3）工藝人員要注意傾聽(tīng)自動(dòng)化專業(yè)技術(shù)人員的建議，特別是一些復(fù)雜對(duì)象和大系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化；（4）設(shè)計(jì)一定要遵守有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)﹑行規(guī)，按科學(xué)合理的程序進(jìn)行。12.2簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)12.2.1控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述81、基本要求：12.2簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)12.2.（1）確定控制方案2、基本內(nèi)容

（2）儀表及裝置的選型（3）相關(guān)工程內(nèi)容的設(shè)計(jì)12.2簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)12.2.1控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述9（1）確定控制方案2、基本內(nèi)容（2）儀表及裝置的選型（3）

3、基本步驟

（1）初步設(shè)計(jì)

（2）施工圖設(shè)計(jì)

（3）設(shè)計(jì)文件和責(zé)任簽字

（4）參與施工和試車

（5）設(shè)計(jì)回訪12.2.1控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述103、基本步驟12.2.1控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述1012.2.2被控變量的選擇明確控制目的使生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)按照預(yù)定的目標(biāo)進(jìn)行，并使工藝參數(shù)保持在預(yù)先規(guī)定的數(shù)值上（或按預(yù)定規(guī)律變化）分析生產(chǎn)工藝“關(guān)鍵”變量：對(duì)產(chǎn)品的產(chǎn)量、質(zhì)量以及生產(chǎn)過(guò)程的安全具有決定作用的變量確定被控變量?jī)煞N控制類型：直接指標(biāo)控制和間接指標(biāo)控制。1、選擇被控變量選擇被控變量選擇操縱變量處理測(cè)量信號(hào)選擇調(diào)節(jié)閥選擇控制規(guī)律系統(tǒng)投運(yùn)參數(shù)整定概述簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1112.2.2被控變量的選擇明確使生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)按照預(yù)定的目標(biāo)精餾過(guò)程示意圖冷卻水TDp進(jìn)料

Q入，X入，T入回流F塔底產(chǎn)品塔頂產(chǎn)品QZ蒸汽TH苯－二甲苯的T-x圖TD

/℃XD%苯－二甲苯的P-x圖P/MPaXD%

塔頂易揮發(fā)組分純度XD、塔頂溫度TD、塔頂壓力P三者之間的關(guān)系為：XD=f(TD，P)，兩個(gè)獨(dú)立變量。例：精餾塔系統(tǒng)的被控變量選擇12.2.2被控變量的選擇12精餾過(guò)程示意圖冷卻水TDp進(jìn)料Q入，X入，T入回流F塔底產(chǎn)

（1）有代表性

被控變量應(yīng)能代表一定的工藝操作指標(biāo)或能反映工藝操作狀態(tài)，一般都是比較重要的變量。

（2）應(yīng)該獨(dú)立可控

簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的被控變量應(yīng)避免和其他控制系統(tǒng)的被控變量有關(guān)聯(lián)（耦合)關(guān)系。

（3）滯后要小

采用直接指標(biāo)作為被控變量最直接也最有效。當(dāng)無(wú)法獲得直接指標(biāo)信號(hào)，或其測(cè)量和變送環(huán)節(jié)滯后很大時(shí)，可選擇與直接指標(biāo)有單值對(duì)應(yīng)關(guān)系的間接指標(biāo)作為被控變量。

（4）靈敏度要高

被控變量應(yīng)能被測(cè)量出來(lái)，并具有足夠大的靈敏度。

（5）成本要低

選擇被控變量時(shí)，必須考慮工藝的合理性和國(guó)內(nèi)儀表產(chǎn)品現(xiàn)狀。

2、被控變量選擇的一般原則12.2.2被控變量的選擇13（1）有代表性被控變量應(yīng)能代表一定的工藝操作指標(biāo)或能反1、操縱變量與干擾變量

12.2.3操縱變量的選擇Q入T入X入QZFTH被控變量TD影響塔頂溫度的各種輸入示意圖被控對(duì)象原則上，在諸多影響被控變量的輸入中選擇一個(gè)對(duì)被控變量影響顯著而且可控性良好的輸入作為控制變量后，其它所有未被選中的輸入則成了為系統(tǒng)的干擾變量。

選擇被控變量選擇操縱變量處理測(cè)量信號(hào)選擇調(diào)節(jié)閥選擇控制規(guī)律系統(tǒng)投運(yùn)參數(shù)整定概述141、操縱變量與干擾變量12.2.3操縱變量的選擇Q入T入

精餾過(guò)程示意圖冷卻水TDp進(jìn)料

Q入，X入，T入回流F塔底產(chǎn)品塔頂產(chǎn)品QZ蒸汽TH進(jìn)料流量Q入不可控進(jìn)料成分X入

不可控進(jìn)料溫度T入

不可控回流流量F

可控回流溫度TH

不可控加熱蒸汽流量QZ

可控冷凝器冷卻溫度不可控塔壓P不可控例：精餾塔系統(tǒng)的操縱變量選擇12.2.3操縱變量的選擇15精餾過(guò)程示意圖冷卻水TDp進(jìn)料Q入，X入，T入回流F塔底控制通道干擾通道干擾變量控制變量被控變量干擾作用與控制作用之間的關(guān)系

被控對(duì)象控制質(zhì)量：系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程形式——超調(diào)量、衰減比、余差、過(guò)渡時(shí)間、振蕩周期對(duì)象特性：（1）系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系

（2）分為對(duì)象靜態(tài)性質(zhì)和對(duì)象動(dòng)態(tài)性質(zhì)（3）考察對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響，用以選擇操縱變量2、對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響12.2.3操縱變量的選擇16控制通道干擾通道干擾變量控制變量被控變量干擾作用與控制作用之放大系數(shù)絕對(duì)放大系數(shù)YXPOY/(YMAX-YMIN)X/(XMAX-XMIN)

相對(duì)放大系數(shù)控制通道的穩(wěn)態(tài)特性由控制通道放大系數(shù)K0表征。從控制有效性考慮，K0應(yīng)適當(dāng)?shù)拇笠恍桓蓴_通道的穩(wěn)態(tài)特性由干擾通道放大系數(shù)Kf表征。希望Kf小一些，Kf越小干擾變量對(duì)被控變量的影響就越??；操縱變量選擇的原則一：當(dāng)多個(gè)輸入變量都影響被控變量時(shí)，從穩(wěn)態(tài)性質(zhì)考慮，應(yīng)該選擇其中放大系數(shù)大的可控變量作為操縱變量。

3、對(duì)象穩(wěn)態(tài)性質(zhì)對(duì)控制質(zhì)量的影響12.2.3操縱變量的選擇17放大系數(shù)絕對(duì)放大系數(shù)YPOY/(YMAX-YMIN（1）控制通道時(shí)間常數(shù)T0（2）控制通道滯后時(shí)間τ0

T0小一點(diǎn)好，不能過(guò)大，否則會(huì)使控制變量的校正作用遲緩，超調(diào)量增大，過(guò)渡時(shí)間增長(zhǎng)

A:無(wú)純滯后時(shí)的校正作用B:有純滯后時(shí)的校正作用C:不受控下的輸出曲線D:無(wú)純滯后時(shí)的輸出曲線E:有純滯后時(shí)的輸出曲線3、對(duì)象穩(wěn)態(tài)性質(zhì)對(duì)控制質(zhì)量的影響12.2.3操縱變量的選擇18（1）控制通道時(shí)間常數(shù)T0（2）控制通道滯后時(shí)間τ0T干擾通道純滯后τf的影響無(wú)純滯后有純滯后3、對(duì)象穩(wěn)態(tài)性質(zhì)對(duì)控制質(zhì)量的影響（3）干擾通道時(shí)間常數(shù)Tf

Tf越大越好，干擾對(duì)被控變量的影響越緩慢，越有利于改善控制質(zhì)量。（4）干擾通道滯后時(shí)間τf

干擾通道的純滯后τf一般不會(huì)影響控制質(zhì)量。12.2.3操縱變量的選擇19干擾通道純滯后τf的影響無(wú)純滯后有純滯后3、對(duì)象穩(wěn)態(tài)性質(zhì)對(duì)控4、操縱變量的選擇原則

（1）操縱變量應(yīng)是可控的，即工藝上允許調(diào)節(jié)的變量。

（2）操縱變量一般應(yīng)比其他干擾對(duì)被控變量的影響更加靈敏。為此，應(yīng)合理選擇操縱變量，使控制通道的放大倍數(shù)適當(dāng)大、時(shí)間常數(shù)適當(dāng)小、純滯后時(shí)間盡量小。同時(shí)為使其他干擾對(duì)被控變量的影響盡可能小，應(yīng)使干擾通道的放大系數(shù)盡可能小、時(shí)間常數(shù)盡可能大。

（3）在選擇操縱變量時(shí)，除了從自動(dòng)化角度考慮外，還要考慮工藝的合理性與生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。一般說(shuō)來(lái)不宜選擇生產(chǎn)負(fù)荷作為控制變量，因?yàn)樯a(chǎn)負(fù)荷直接關(guān)系到產(chǎn)品的產(chǎn)量是不宜經(jīng)常波動(dòng)的。12.2.3操縱變量的選擇204、操縱變量的選擇原則（1）操縱變量應(yīng)是可控的，即工藝乳化物干燥系統(tǒng)示意圖乳化物高位槽過(guò)濾器12WWW3蒸汽空氣產(chǎn)品GW(S)GQ(S)GP(S)T1T2GF(S)

工藝要求在保證產(chǎn)品含水率合格的前提下，保證最大產(chǎn)量。

被控變量產(chǎn)品含水率－>干燥溫度T1

影響被控變量的主要輸入變量乳化物流量Fw

旁路空氣流量FQ

加熱蒸汽流量Fp

舉例：乳液干燥器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)12.2.3操縱變量的選擇21乳化物干燥系統(tǒng)示意圖乳化物高位槽過(guò)濾器12WWW3蒸汽空氣產(chǎn)方案I：取乳液流量為操縱變量（控制閥Ⅰ）f2f3XY混合過(guò)程風(fēng)管風(fēng)管換熱器控制器控制閥Ⅰ干燥器測(cè)量變送圖2乳液流量為操縱變量的方框圖12.2.3操縱變量的選擇22方案I：取乳液流量為操縱變量（控制閥Ⅰ）f2f3XY混合過(guò)程方案II：取旁路空氣量為操縱變量（控制閥Ⅱ）XY控制器控制閥Ⅱ混合過(guò)程風(fēng)管風(fēng)管干燥器測(cè)量變送換熱器f1f3圖3風(fēng)量為操縱變量時(shí)的系統(tǒng)方框圖12.2.3操縱變量的選擇23方案II：取旁路空氣量為操縱變量（控制閥Ⅱ）XY控制器控制閥方案III：取蒸汽流量為操縱變量（控制閥Ⅲ）XYf1f2控制器控制閥Ⅲ換熱器風(fēng)管風(fēng)管干燥器混合過(guò)程測(cè)量變送圖4蒸汽流量為操縱變量的系統(tǒng)方框圖12.2.3操縱變量的選擇24方案III：取蒸汽流量為操縱變量（控制閥Ⅲ）XYf1f2控制三種控制方案評(píng)估：

12.2.3操縱變量的選擇

方案Ⅰ：控制性能最優(yōu)；但乳液流量是生產(chǎn)負(fù)荷，一般要求保證產(chǎn)量，不宜經(jīng)常波動(dòng)，所以，不宜選作操縱變量。

方案Ⅱ：旁路空氣量與熱風(fēng)量混合，經(jīng)風(fēng)管進(jìn)入干燥器，與圖2相比，控制通道滯后較大，對(duì)干燥溫度校正作用靈敏度次之。

方案Ⅲ：蒸汽流量要經(jīng)過(guò)換熱器的熱量交換去改變空氣溫度，滯后最大，對(duì)干燥溫度校正作用靈敏度最差。綜合考慮應(yīng)選擇方案II，以旁路空氣量為操縱變量。25三種控制方案評(píng)估：12.2.3操縱變量的選擇方案Ⅰ選擇被控變量選擇操縱變量處理測(cè)量信號(hào)選擇調(diào)節(jié)閥選擇控制規(guī)律系統(tǒng)投運(yùn)參數(shù)整定概述12.2.4控制器控制規(guī)律的選擇1、常用的幾種控制規(guī)律

（1）位式控制適用于對(duì)控制質(zhì)量要求不高，被控對(duì)象是單容量的、且容量較大、滯后較小、負(fù)荷變化不大也不太激烈，工藝允許被控變量波動(dòng)范圍較寬的場(chǎng)合。

（2）比例控制

優(yōu)點(diǎn)：比例控制克服干擾能力強(qiáng)、控制及時(shí)、過(guò)渡時(shí)間短。

缺點(diǎn)：在過(guò)渡過(guò)程終了時(shí)存在余差適用于控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、工藝允許被控變量存在余差的場(chǎng)合。26選擇被控變量選擇操縱變量處理測(cè)量信號(hào)選擇調(diào)節(jié)閥選擇控制規(guī)律系

（4）比例微分控制

優(yōu)點(diǎn)：利用微分超前的作用，在被控對(duì)象具有較大滯后的場(chǎng)合下，將會(huì)有效地改善控制質(zhì)量。

缺點(diǎn)：有可能會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩，嚴(yán)重時(shí)使系統(tǒng)失控而發(fā)生事故。

（3）比例積分控制

優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)在過(guò)渡過(guò)程結(jié)束時(shí)無(wú)余差

缺點(diǎn)：系統(tǒng)的超調(diào)量、振蕩周期都會(huì)相應(yīng)增大，過(guò)渡時(shí)間也會(huì)相應(yīng)增加。適用于控制通道滯后較小、負(fù)荷變化不大、工藝不允許被控變量存在余差的場(chǎng)合。12.2.4控制器控制規(guī)律的選擇1、常用的幾種控制規(guī)律27（4）比例微分控制（3）比例積分控制12.2.4控

（5）比例積分微分控制比例積分微分控制綜合了比例、積分、微分控制規(guī)律的優(yōu)點(diǎn)。適用于容量滯后較大、負(fù)荷變化大、控制要求高的場(chǎng)合。

12.2.4控制器控制規(guī)律的選擇1、常用的幾種控制規(guī)律28（5）比例積分微分控制12.2.4控制器控制規(guī)律的選擇2、控制器正、反作用的選擇

保證整個(gè)控制系統(tǒng)形成負(fù)反饋。在控制系統(tǒng)中，控制器、被控對(duì)象、測(cè)量元件及執(zhí)行器都有各自的作用方向，一般被控對(duì)象、測(cè)量元件及執(zhí)行器的作用方向是固定的，因此為了使系統(tǒng)構(gòu)成負(fù)反饋，應(yīng)對(duì)控制器的正反作用進(jìn)行調(diào)整。

所謂作用方向，就是指輸入變化后，輸出的變化方向。當(dāng)輸入增加時(shí)，輸出也增加，則稱該環(huán)節(jié)為“正作用”方向；反之，當(dāng)環(huán)節(jié)的輸入增加時(shí)，輸出減小，則稱該環(huán)節(jié)為“反作用”方向。（1）何謂“正”、“反”作用？（2）控制器正、反作用選擇的基本原則12.2.4控制器控制規(guī)律的選擇292、控制器正、反作用的選擇保證整個(gè)控制系統(tǒng)形成負(fù)反饋被控對(duì)象正作用：操縱變量q增加，被控變量y增加反作用：操縱變量q增加，被控變量y減少測(cè)量變送正作用：被控變量y增加，測(cè)量值z(mì)增加反作用：被控變量y增加，測(cè)量值z(mì)減少控制器正作用：偏差e增加，輸出p增加反作用：偏差e增加，輸出p減少執(zhí)行器正作用：控制器輸出信號(hào)p增加，操縱變量q增加反作用：控制器輸出信號(hào)p增加，操縱變量q減少2、控制器正、反作用的選擇12.2.4控制器控制規(guī)律的選擇30被控對(duì)象正作用：操縱變量q增加，被控變量y增加反作用：操縱（3）控制器正、反作用選擇的步驟①判斷被控對(duì)象的正反作用方向，由工藝機(jī)理確定；②判斷執(zhí)行器的正反作用方向，由工藝安全條件選定；③確定廣義對(duì)象的正反作用方向，一般測(cè)量變送環(huán)節(jié)為正作用方向，根據(jù)被控對(duì)象和執(zhí)行器的作用方向，確定廣義對(duì)象的正反作用方向；④確定控制器的正反作用方向，廣義對(duì)象正作用方向，則控制器應(yīng)選擇為反作用，反之亦然。被控變量控制器執(zhí)行器被控對(duì)象測(cè)量變送環(huán)節(jié)干擾偏差設(shè)定值＋－廣義對(duì)象31（3）控制器正、反作用選擇的步驟①判斷被控對(duì)象的正反作用方向燃料氣TC加熱爐出口溫度控制控制器正、反作用選擇的實(shí)例液位控制2、控制器正、反作用的選擇12.2.4控制器控制規(guī)律的選擇32燃料氣TC加熱爐出口溫度控制控制器正、反作用選擇的實(shí)例液位控鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)蒸汽汽包給水省煤器被控變量：汽包液位被控對(duì)象：鍋爐汽包主要擾動(dòng)：進(jìn)水流量

蒸汽量的變化

給水壓的變化操縱變量：進(jìn)水流量12.2簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)舉例：33鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)蒸汽汽包給水省煤器被控變量：汽包液位12鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)的方塊圖給水閥鍋爐汽包12.2簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)舉例：34鍋爐汽包水位控制系統(tǒng)的方塊圖給水閥鍋爐汽包12.2簡(jiǎn)單控蒸汽汽包省煤器給水控制器正、反作用控制器應(yīng)選正作用控制器過(guò)程分析根據(jù)安全原則，供氣中斷時(shí)給水閥應(yīng)全開(kāi)，所以應(yīng)選氣關(guān)閥。12.2簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)舉例：35蒸汽汽包省煤器給水控制器正、反作用控制器應(yīng)選正作用控制器過(guò)程12.3控制系統(tǒng)的投運(yùn)與參數(shù)整定1、控制系統(tǒng)的投運(yùn)

（1）熟悉被控對(duì)象和整個(gè)控制系統(tǒng)，檢查所有儀表及連接管線、氣管線、電源、氣源等，以保證接線的正確性，及故障時(shí)能及時(shí)確定故障原因；

（2）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或估算比例度δ、積分時(shí)間TI和微分時(shí)間TD的數(shù)值，或?qū)⒖刂破鞣旁诩儽壤饔?，δ放在較大位置；

（3）確認(rèn)控制閥的氣開(kāi)、氣關(guān)和控制器的正、反作用；

（4）手動(dòng)操作執(zhí)行器，待工況穩(wěn)定后，將控制器由手動(dòng)狀態(tài)切換到自動(dòng)狀態(tài)，控制系統(tǒng)由開(kāi)環(huán)控制變?yōu)殚]環(huán)控制。初步投運(yùn)過(guò)程基本結(jié)束。但控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程不一定滿足要求，需要進(jìn)一步整定δ、TI和TD三個(gè)參數(shù)。3612.3控制系統(tǒng)的投運(yùn)與參數(shù)整定1、控制系統(tǒng)的投運(yùn)（1２、控制器參數(shù)的工程整定參數(shù)整定就是按照已定的控制方案，求取使控制質(zhì)量最好的控制器參數(shù)值。即確定最合適的控制器比例度δ、積分時(shí)間TI和微分時(shí)間TD，使控制質(zhì)量能滿足工藝生產(chǎn)的要求。對(duì)于簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一般希望過(guò)渡過(guò)程呈4:1至10:1的衰減振蕩過(guò)程。yt4:1yt10:1參數(shù)整定方法：理論計(jì)算、工程整定（又叫經(jīng)驗(yàn)整定方法，分為臨界比例度法、衰減曲線法、經(jīng)驗(yàn)湊試法）。12.3控制系統(tǒng)的投運(yùn)與參數(shù)整定37２、控制器參數(shù)的工程整定參數(shù)整定就是按照已定的控制方案（1）臨界比例度法

方法：先將控制器放在純比例作用，在干擾作用下，從大到小地逐漸改變控制器的比例度，直至系統(tǒng)產(chǎn)生等幅振蕩，這時(shí)的比例度稱為臨界比例度δK，周期稱為臨界振蕩周期Tk。然后按表7-1中的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出控制器的各參數(shù)整定數(shù)值。Tkttfy臨界振蕩過(guò)程注意：當(dāng)不存在臨界比例度、臨界比例度過(guò)小、不允許等幅振蕩時(shí)，該方法不適用。２、控制器參數(shù)的工程整定12.3控制系統(tǒng)的投運(yùn)與參數(shù)整定38（1）臨界比例度法方法：先將控制器放在純比例作用，在干擾（1）臨界比例度法表7-1臨界比例度法參數(shù)計(jì)算公式控制作用比例度%積分時(shí)間(min)微分時(shí)間(min)P2δK

PI2.2δK

0.85Tk

PD1.8δK

0.85Tk

PID1.7δK

0.5Tk0.125Tk

２、控制器參數(shù)的工程整定12.3控制系統(tǒng)的投運(yùn)與參數(shù)整定

臨界比例度法的使用條件：①該法廣泛應(yīng)用于放大倍數(shù)較小，即控制器輸出范圍較小的系統(tǒng)；②使用該法必須是工藝系統(tǒng)允許短時(shí)間震蕩的情形。39（1）臨界比例度法表7-1臨界比例度法參數(shù)計(jì)算公式控制作用（2）衰減曲線法２、控制器參數(shù)的工程整定12.3控制系統(tǒng)的投運(yùn)與參數(shù)整定

具體方法：①在純比例控制（TI=0，TD=）條件下通過(guò)試驗(yàn)選擇適宜的比例度s使系統(tǒng)呈現(xiàn)4:1或10:1的衰減比；②再根據(jù)所得的比例度和衰減周期通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算實(shí)際參數(shù)值、TI

、TD

。

使用條件：①干擾作用不太頻繁；②干擾作用的規(guī)律性較強(qiáng)。40（2）衰減曲線法２、控制器參數(shù)的工程整定12.3控制系統(tǒng)控制作用比例度%積分時(shí)間(min)微分時(shí)間(min)PδS

PI1.2δS

0.5TsPID0.8δS

0.3Ts0.1Ts4:1衰減法參數(shù)計(jì)算公式表

fytTst4:1（2）衰減曲線法２、控制器參數(shù)的工程整定12.3控制系統(tǒng)的投運(yùn)與參數(shù)整定41控制作用比例度%積分時(shí)間(min)微分時(shí)間(min)PδS控制作用比例度%積分時(shí)間(min)微分時(shí)間(min)PδS

PI1.2δS

2T升

PID0.8δS

1.2T升

0.4T升

10:1衰減法參數(shù)計(jì)算公式表

ytT升ft10:1（2）衰減曲線法２、控制器參數(shù)的工程整定12.3控制系統(tǒng)的投運(yùn)與參數(shù)整定42控制作