東北電力學(xué)院動(dòng)力工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)

第四章單回路控制系統(tǒng)

第一節(jié)、概述第二節(jié)、對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響

第三節(jié)、單回路控制系統(tǒng)的分析

第四節(jié)、單回路控制系統(tǒng)的整定

第五節(jié)、單回路控制系統(tǒng)實(shí)例

1第一節(jié)概述

調(diào)節(jié)器和控制對(duì)象是單回路控制系統(tǒng)的兩個(gè)主要的組成部分

單回路控制系統(tǒng)原理框圖WT(S)W0(S)WZ(S)Wm(S)VTrVm(內(nèi)擾)調(diào)節(jié)器控制對(duì)象廣義控制對(duì)象2第一節(jié)概述

調(diào)節(jié)器有正作用和反作用，單回路控制系統(tǒng)中調(diào)節(jié)器的正反作用方式選擇的目的是使閉環(huán)系統(tǒng)在信號(hào)關(guān)系上形成負(fù)反饋。

確定調(diào)節(jié)器正、反作用的次序一般為:首先根據(jù)生產(chǎn)過程安全等原則確定調(diào)節(jié)閥的形式、測(cè)量變送單元正反特性，然后確定被控對(duì)象的正反特性，最后確定調(diào)節(jié)器的正反作用。使系統(tǒng)正常工作時(shí)組成該系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)的極性(可用其靜態(tài)放大系數(shù)表示)相乘必須為負(fù)。3各環(huán)節(jié)極性規(guī)定

環(huán)節(jié)的輸入量增加，其輸出量也增加，該環(huán)節(jié)為正特性，其靜態(tài)放大系數(shù)為正。

如：測(cè)量變送單元，控制對(duì)象

W0(S)KZKmVTVm4執(zhí)行器及閥門配合類型5調(diào)節(jié)器偏差=測(cè)量值-給定值，即控制系統(tǒng)偏差的定義：正作用調(diào)節(jié)器：當(dāng)系統(tǒng)的測(cè)量值減給定值增加時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出也增加。6調(diào)節(jié)器正反作用定義：

正作用：e′↑(e↓)→u↑，即KC為正反作用：e′↑(e↓)→u↓，即KC為負(fù)設(shè)置正反作用的目的：使控制系統(tǒng)構(gòu)成負(fù)反饋系統(tǒng)PID廣義被控對(duì)象給定值r被調(diào)量yeu控制器（調(diào)節(jié)器）-1e′

7總結(jié)

控制系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的極性的規(guī)定：

正作用調(diào)節(jié)器：即當(dāng)系統(tǒng)的測(cè)量值增加時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出亦增加，其靜態(tài)放大系數(shù)Kc取正；

反作用調(diào)節(jié)器：即當(dāng)系統(tǒng)的測(cè)量值增加時(shí)，調(diào)節(jié)器的輸出減小，其靜態(tài)放大系數(shù)Kc取負(fù)；

氣開式調(diào)節(jié)閥：其靜態(tài)放大系數(shù)Kv取正；

氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥：其靜態(tài)放大系數(shù)Kv取負(fù)；

正作用被控過程：其靜態(tài)放大系數(shù)K0取正；

反作用被控過程：其靜態(tài)放大系數(shù)K0取負(fù)。過程控制系統(tǒng)要能正常工作，則該系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)的極性(可用其靜態(tài)放大系數(shù)表示)相乘必須為負(fù)。8正反作用的判斷方法:PIDryeu-例：過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)

對(duì)象K為負(fù)，要求其靜態(tài)放大系數(shù)相乘必須為負(fù),則KC為正，控制器為正作用9第二節(jié)對(duì)象特性對(duì)控制質(zhì)量的影響

控制作用被調(diào)量干擾作用熱工對(duì)象W0λ（s）W0μ（s）干擾通道控制通道

控制質(zhì)量是用衰減率或衰減比n、動(dòng)態(tài)偏差ym（）、靜態(tài)偏差y（）或e（）、控制時(shí)間ts等

。描述對(duì)象特性的特征參數(shù)是放大系數(shù)K、時(shí)間常數(shù)Tc（T）、遲延時(shí)間τ（n）。10控制器為為比例控控制規(guī)律律其放大大系數(shù)為為KP控制通道道的傳遞遞函數(shù)干擾通道道的傳遞遞函數(shù)為為WT(S)W0(S)VTy（擾動(dòng)）W

(S)11一、干擾擾通道的的特征參參數(shù)對(duì)控控制質(zhì)量量的影響響1．放大大系數(shù)K對(duì)控制質(zhì)質(zhì)量的影影響∴在單位階階躍擾動(dòng)動(dòng)下,系系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)態(tài)值：干擾通道道的放大大系數(shù)K越大,在擾擾動(dòng)作用用下系統(tǒng)統(tǒng)的動(dòng)態(tài)態(tài)偏差、、穩(wěn)態(tài)誤誤差(靜靜態(tài)偏差差)越大大。12一、干擾擾通道的的特征參參數(shù)對(duì)控控制質(zhì)量量的影響響2．時(shí)間間常數(shù)T對(duì)控制質(zhì)質(zhì)量的影影響T增加，被被調(diào)量y對(duì)擾動(dòng)動(dòng)的響應(yīng)速速度變慢慢，動(dòng)態(tài)態(tài)偏差減減少擾動(dòng)通道道的時(shí)間間常數(shù)越越大越好好,這樣樣可使系系統(tǒng)的動(dòng)動(dòng)態(tài)偏差差減小。。n增加,使閉環(huán)環(huán)系統(tǒng)的的動(dòng)態(tài)偏偏差減小小13一、干擾擾通道的的特征參參數(shù)對(duì)控控制質(zhì)量量的影響響3．遲延延時(shí)間對(duì)對(duì)控制質(zhì)質(zhì)量的影影響當(dāng)擾動(dòng)通通道存在在遲延ττ時(shí),則則相當(dāng)于于一階慣慣性環(huán)節(jié)節(jié)串聯(lián)了了一個(gè)遲遲延環(huán)節(jié)節(jié)擾動(dòng)通道道遲延時(shí)時(shí)間τ的的存在僅僅使被調(diào)調(diào)量在時(shí)時(shí)間軸上上平移了了一個(gè)ττ值即過過渡過程程增加了了一個(gè)ττ時(shí)間。。并不影影響系統(tǒng)統(tǒng)的控制制質(zhì)量。。14一、干擾擾通道的的特征參參數(shù)對(duì)控控制質(zhì)量量的影響響15一、干擾擾通道的的特征參參數(shù)對(duì)控控制質(zhì)量量的影響響4．多個(gè)個(gè)擾動(dòng)對(duì)對(duì)控制質(zhì)質(zhì)量的影影響擾動(dòng)進(jìn)入入系統(tǒng)的的位置離離輸出(被調(diào)量量)越遠(yuǎn)遠(yuǎn),對(duì)系系統(tǒng)控制制質(zhì)量影影響就越越小。16二、控制制通道的的特征參參數(shù)對(duì)控控制質(zhì)量量的影響響（一）放放大系數(shù)數(shù)Ko對(duì)控制質(zhì)質(zhì)量的影影響控制通道道的放大大系數(shù)Kp·Ko是是一種互互補(bǔ)關(guān)系系，如果果Kp保保持不變變，Ko增大時(shí)時(shí)控制系系統(tǒng)的穩(wěn)穩(wěn)定性裕裕度下降降，被調(diào)調(diào)量的靜靜態(tài)偏差差減小(給定值值輸入）），控制制系統(tǒng)的的過渡過過程的時(shí)時(shí)間將加加長(zhǎng)。17二、控制制通道的的特征參參數(shù)對(duì)控控制質(zhì)量量的影響響（二）時(shí)時(shí)間常數(shù)數(shù)、遲延延時(shí)間對(duì)對(duì)控制質(zhì)質(zhì)量的影影響（1）n階慣性性對(duì)象對(duì)對(duì)控制質(zhì)質(zhì)量的影影響討論時(shí)間間常數(shù)T和階次次n控制通道道的時(shí)間間常數(shù)T如果增增大,系系統(tǒng)的反反應(yīng)速度度慢,工工作頻率率將下降降,系統(tǒng)統(tǒng)的過渡渡過程的的時(shí)間將將加長(zhǎng)，，減小控控制通道道的時(shí)間間常數(shù)，，能提高高控制系系統(tǒng)的控控制質(zhì)量量。慣性對(duì)象象階次n越大對(duì)對(duì)被調(diào)量量的影響響越慢，，調(diào)節(jié)的的也越慢慢，使控控制系統(tǒng)統(tǒng)的動(dòng)態(tài)態(tài)偏差、、控制過過程的時(shí)時(shí)間增大大，穩(wěn)定定性裕度度減小。。18二、控制制通道的的特征參參數(shù)對(duì)控控制質(zhì)量量的影響響（二）時(shí)時(shí)間常數(shù)數(shù)、遲延延時(shí)間對(duì)對(duì)控制質(zhì)質(zhì)量的影影響（1）n階慣性性對(duì)象對(duì)對(duì)控制質(zhì)質(zhì)量的影影響19二、控制制通道的的特征參參數(shù)對(duì)控控制質(zhì)量量的影響響（二）時(shí)時(shí)間常數(shù)數(shù)、遲延延時(shí)間對(duì)對(duì)控制質(zhì)質(zhì)量的影影響（2）有有遲延對(duì)對(duì)象對(duì)控控制質(zhì)量量的影響響討論時(shí)間間常數(shù)Tc和遲延時(shí)時(shí)間為ττ當(dāng)控制通通道有遲遲延時(shí),遲延延時(shí)間對(duì)對(duì)調(diào)節(jié)是是不利的的，控制制質(zhì)量主主要取決決于遲延延和時(shí)間間常數(shù)的的比值ττ/Tc,比值越越大則控控制質(zhì)量量越差。。對(duì)象特性性的其它它條件不不變時(shí),遲延越越大,動(dòng)動(dòng)態(tài)偏偏差、控控制過程程的時(shí)間間越大。。對(duì)象特性性的其它它條件不不變時(shí),時(shí)間常數(shù)數(shù)越大,動(dòng)態(tài)態(tài)偏差、、控制過過程的時(shí)時(shí)間減小小，穩(wěn)定定性裕度度增大，，時(shí)間常常數(shù)Tc增大能提提高系統(tǒng)統(tǒng)的控制制質(zhì)量。。20二、控制制通道的的特征參參數(shù)對(duì)控控制質(zhì)量量的影響響（二）時(shí)時(shí)間常數(shù)數(shù)、遲延延時(shí)間對(duì)對(duì)控制質(zhì)質(zhì)量的影影響（2）有有遲延對(duì)對(duì)象對(duì)控控制質(zhì)量量的影響響遲延時(shí)間間τ一定定Tc1=25Tc2=110Tc2=15021第三節(jié)單單回回路控制制系統(tǒng)的的分析一、采用用P調(diào)節(jié)節(jié)器的系系統(tǒng)WT(S)W0(S)VTy（擾動(dòng)）W

(S)*利用頻頻率法分分析系統(tǒng)統(tǒng)穩(wěn)定性性*分析系系統(tǒng)靜態(tài)態(tài)偏差結(jié)論：Kp↑,δ↓,穩(wěn)穩(wěn)定性下下降，靜靜態(tài)偏差差↓，動(dòng)態(tài)偏差差↓P調(diào)節(jié)器器適合于于干擾較較小，對(duì)對(duì)象滯后后、時(shí)間間常數(shù)較較小，調(diào)調(diào)節(jié)精度度不高的的場(chǎng)合22二、采用用I調(diào)節(jié)節(jié)器的系系統(tǒng)KI/SK/(TS+1)VTy（擾動(dòng)）-K

/(TS+1)23結(jié)論：*KI越大(Ti越小),積分調(diào)節(jié)節(jié)作用越越強(qiáng),會(huì)使調(diào)節(jié)節(jié)過程加加劇振蕩蕩,穩(wěn)定性降降低,但被調(diào)量量的動(dòng)態(tài)態(tài)偏差有有所減小小。*控制過過程結(jié)束束之后無無靜態(tài)偏偏差。*調(diào)節(jié)器器一般只只用在時(shí)時(shí)間常數(shù)數(shù)小而自自平衡率率很大的的單容對(duì)對(duì)象上。。24三、采用用PI調(diào)調(diào)節(jié)器的的系統(tǒng)引入積分分作用消消除了靜靜態(tài)偏差差，但降降低了系系統(tǒng)的穩(wěn)穩(wěn)定性；；為了保持持控制系系統(tǒng)原來來的衰減減率必須須適當(dāng)加加大比例例帶以補(bǔ)補(bǔ)償積分分作用帶帶來的穩(wěn)穩(wěn)定性的的下降，，所以PI控制系統(tǒng)統(tǒng)是以控控制系統(tǒng)統(tǒng)動(dòng)態(tài)品品質(zhì)的下下降來換換取穩(wěn)態(tài)態(tài)性能的的提高。。WTK/(TS+1)VTy（擾動(dòng)）-K

/(TS+1)25四、采用用PD調(diào)調(diào)節(jié)器的的系統(tǒng)存在靜態(tài)態(tài)偏差，，靜態(tài)偏偏差的大大小與調(diào)調(diào)節(jié)器的的比例帶帶有關(guān)；；由于微微分作用用的加入入提高了了PD控控制系統(tǒng)統(tǒng)的穩(wěn)定定性，為為了達(dá)到到和P控控制系統(tǒng)統(tǒng)相同的的衰減率率，可以以適當(dāng)?shù)氐販p小比比例帶（（），這樣樣使PD控制系系統(tǒng)的靜靜態(tài)偏差差減小，，這是微微分作用用引入后后產(chǎn)生的的間接效效果。26總結(jié)結(jié)主要分析析調(diào)節(jié)器器參數(shù)比例帶、積分時(shí)間間Ti、微分時(shí)間間Td對(duì)控制過過程的影影響控制器類型PPIPID說明整定參數(shù)δ↑δ↑Ti↑δ↑Ti↑Td↑↑:表示增加↓:表示減小Td過大時(shí)，將出現(xiàn)較高頻率的振蕩而衰減率減小.主要性能衰減率↑↑略有↑↑略有↑略有↑動(dòng)態(tài)偏差↑↑略有↑↑略有↑↓振蕩頻率↓↓略有↓↓略有↓↑復(fù)原速度——↓—↓—穩(wěn)態(tài)偏差(負(fù)荷擾動(dòng)時(shí))↑Ti過大時(shí)，輸出響應(yīng)緩慢地趨向其穩(wěn)態(tài)值，對(duì)于振蕩過程輸出偏向在穩(wěn)態(tài)值之上(或下)振蕩.27第四節(jié)單單回回路控制制系統(tǒng)的的整定控制系統(tǒng)統(tǒng)的整定定是指在控控制系統(tǒng)統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)已經(jīng)確確定、控控制儀表表與控制制對(duì)象等等都處在在正常狀狀態(tài)的情情況下,適當(dāng)選選擇調(diào)節(jié)節(jié)器的參參數(shù)(δ、Ti、Td)使控控制儀表表的特性性和控制制對(duì)象的的特性配配合,從從而使控控制系統(tǒng)統(tǒng)的運(yùn)行行達(dá)到最最佳狀態(tài)態(tài),取得得最好的的控制效效果。?？刂葡到y(tǒng)的整定方法有：理論計(jì)算方法：廣義頻率特性法

工程整定方法：響應(yīng)曲線法

臨界曲線法

衰減曲線法28一、廣義義頻率特特性法廣義頻率率特性法法是通過過改變系系統(tǒng)的整整定參數(shù)數(shù),使控控制系統(tǒng)統(tǒng)的開環(huán)環(huán)頻率特特性變成成具有規(guī)規(guī)定相對(duì)對(duì)穩(wěn)定性性裕度的的衰減頻頻率特性性,從而而使閉環(huán)環(huán)系統(tǒng)響響應(yīng)滿足足規(guī)定衰衰減率的的一種參參數(shù)整定定方法。?！唛_環(huán)傳遞遞函數(shù)為為:∴廣義特征征方程：：m為衰減減指數(shù)29說明：（1）如如果調(diào)節(jié)節(jié)器只有有一個(gè)整整定參數(shù)數(shù),就可可求得唯唯一解。。（2）如如果調(diào)節(jié)節(jié)器有兩兩個(gè)或三三個(gè)整定定參數(shù),能得得出無窮窮多組解解。所求求出的各各組調(diào)節(jié)節(jié)器整定定參數(shù)值值使系統(tǒng)統(tǒng)瞬態(tài)響響應(yīng)中的的主導(dǎo)振振蕩成分分的衰減減率等于于指定的的數(shù)值,但振蕩蕩頻率(和振幅幅)并不不一樣。。此時(shí),應(yīng)該用用其他指指標(biāo)進(jìn)一一步從中中選定最最合適的的調(diào)節(jié)器器整定參參數(shù)值。。一般情情況下,為保證證主導(dǎo)振振蕩成分分具有規(guī)規(guī)定的衰衰減率,應(yīng)選擇擇其中頻頻率最低低的一組組解。一、廣義義頻率特特性法30一、廣義義頻率特特性法(一)單單參數(shù)調(diào)節(jié)節(jié)器整定定(其中To值已知),以系統(tǒng)統(tǒng)瞬態(tài)響響應(yīng)的衰衰減率ψ=0.75為整定指指標(biāo),求求調(diào)節(jié)器器參數(shù)δ的數(shù)值。。解：[例4-1]對(duì)象的的傳遞函數(shù)數(shù)Wo(s)為調(diào)節(jié)器的傳傳遞函數(shù)為為31ψ=0.75時(shí),m=0.221,把m值代代入上式,得：Toω=0.626注：系統(tǒng)在在不同衰減減率時(shí)的計(jì)計(jì)算結(jié)果指定衰減率ψ00.750.90.998與ψ值相應(yīng)的m00.2210.3661Toω0.7270.6260.5740.42振蕩周期T/To8.641010.915Kp2.891.370.8880.188δ0.3460.731.135.3132一、廣義頻頻率特性法法(二)雙參數(shù)數(shù)調(diào)節(jié)器的的整定對(duì)于具有一一個(gè)以上整整定參數(shù)的的調(diào)節(jié)器，，只規(guī)定定m值，其其解是不確確定的。為為此，應(yīng)采采用其他性性能指標(biāo)，，從中選擇擇最佳一組組整定參數(shù)數(shù)。1.調(diào)節(jié)器為比比例積分作作用比例積分調(diào)調(diào)節(jié)器的廣廣義頻率特特性為：33(二)雙參數(shù)數(shù)調(diào)節(jié)器的的整定或者由：可得：34(二)雙參數(shù)數(shù)調(diào)節(jié)器的的整定通常選取KpKI為最大這組參參數(shù)作為最最住參數(shù)352.調(diào)節(jié)節(jié)器為比例例微分作用用調(diào)節(jié)器的廣廣義頻率特特性為:給定m值,就可在調(diào)調(diào)節(jié)參數(shù)Kd～Kp平面上畫出以ωω為參變量量的等衰減減率曲線為了在保證證系統(tǒng)瞬態(tài)態(tài)響應(yīng)的衰衰減率一定定的前提下下盡量減小小穩(wěn)態(tài)偏差差,應(yīng)選擇擇盡可能大大的KP值。因此,在等衰減減率曲線上上以KP數(shù)值最大的的點(diǎn)作為調(diào)調(diào)節(jié)器的整整定參數(shù)36(三)三參參數(shù)調(diào)節(jié)器器的整定寫出比例積積分微分調(diào)調(diào)節(jié)器的廣廣義頻率特特性；(2)根根據(jù)廣廣義頻率特特性求得KI、Kp的表達(dá)式。。(3)設(shè)設(shè)定一一系列Kd值。在每一一個(gè)Kd值上,計(jì)算算KI、Kp等衰減率曲曲線;(4)對(duì)對(duì)于每每一個(gè)Kd值,在KI、Kp等衰減率曲曲線上選出出一組最適適當(dāng)?shù)腒I、Kp值;(5)對(duì)對(duì)于上上述選出的的各組KI、Kp、Kd值,分別作作出控制系系統(tǒng)階躍響響應(yīng)曲線,以其絕絕對(duì)值積分分準(zhǔn)則最最小的的一組KI、Kp、Kd值作為調(diào)節(jié)節(jié)器的整定定參數(shù)。37二、工程整定法法廣義頻率特特性整定調(diào)調(diào)節(jié)器參數(shù)數(shù)是以對(duì)象象的傳遞函函數(shù)為基礎(chǔ)礎(chǔ)，計(jì)算工工作量很大大，計(jì)算的的結(jié)果還需需通過現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)試驗(yàn)加以以修正，所所以在工程程上采用的的不多。工程實(shí)際中中，常采用用工程整定定法，它們們是在理論論基礎(chǔ)上通通過實(shí)踐總總結(jié)出來的的。38二、工程整定法法1.響應(yīng)曲線法法響應(yīng)曲線法法是根據(jù)控控制對(duì)象的的飛升特性實(shí)實(shí)驗(yàn)曲線求取對(duì)象的的動(dòng)態(tài)特性參參數(shù)，然后根據(jù)據(jù)一些經(jīng)驗(yàn)公式，就可以得得到調(diào)節(jié)器器的有關(guān)整整定參數(shù)。。響應(yīng)曲線法法整定參數(shù)數(shù)計(jì)算表(ψ=0.75)(無自衡衡對(duì)象）控制作用調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)比例帶δTiTdPWT(s)=1/δετ

PIWT(s)=1/δ(1+1/TiS)1.1ετ3.3τPDWT(s)=1/δ(1+TdS)0.8ετTd=(0.25～0.3)τ

PIDWT(s)=1/δ(1+1/TiS+TdS)

0.83ετ2τ0.5τ391.響應(yīng)曲線法法響應(yīng)曲線法法整定參數(shù)數(shù)計(jì)算表(ψ=0.75)（有自衡衡對(duì)象）對(duì)象參數(shù)整定參數(shù)τ/TC≤0.20.2<τ/TC≤1.5控制作用δTiTdδTiTdPτ/ρTC2.6(τ/TC

–0.08)/ρ(τ/TC+0.7)PI1.1τ/ρTC3.3τ2.6(τ/TC

–0.08)/ρ(τ/TC+0.6)0.8TCPID0.85τ/ρTC2τ0.5τ2.6(τ/TC

–0.08)/ρ(τ/TC+0.6)0.81TC+0.19τ0.25τ401.響應(yīng)曲線法法說明：（1）該表表適用于典典型的多容容熱工控制制對(duì)象；（2）兩表表均只適用用于ψ=0.75的的控制系系統(tǒng),若要要求更高的的衰減率,則需對(duì)公公式進(jìn)行修修正；（3）利用用響應(yīng)曲線線法整定調(diào)調(diào)節(jié)器參數(shù)數(shù)必須作對(duì)對(duì)象的階躍躍響應(yīng)曲線線,但試驗(yàn)驗(yàn)所得到的的階躍響應(yīng)應(yīng)曲線準(zhǔn)確確性不高,甚至有時(shí)時(shí)不允許作作階躍擾動(dòng)動(dòng)試驗(yàn)。412.臨界曲線法法（穩(wěn)定邊界界法）整定方法如如下:(1)先將調(diào)節(jié)器器改成純比比例作用(使Ti=∞,Td=0),并將比例帶帶置于較大大的數(shù)值,然后把控控制系統(tǒng)投投入閉環(huán)運(yùn)運(yùn)行。(2)待系系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)穩(wěn)定后,逐逐步減小比比例帶,觀觀察不同δ值下的調(diào)節(jié)節(jié)過程,直直到調(diào)節(jié)過過程出現(xiàn)等等幅振蕩為為止,記下下此時(shí)的臨臨界比例帶帶δK和系統(tǒng)的臨臨界振蕩周周期TK。(3)根據(jù)求得的的δK和TK,由表4-6可求得調(diào)調(diào)節(jié)器的整整定參數(shù)。。(4)將將調(diào)節(jié)器參參數(shù)按求得得的數(shù)值設(shè)設(shè)置好,此此時(shí)比例帶帶可設(shè)置得得大一些,作系統(tǒng)的的階躍擾動(dòng)動(dòng)試驗(yàn),觀觀察控制過過程,適當(dāng)當(dāng)修改整定定參數(shù)。42控制作用調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)比例帶δTiTdPWT(s)=1/δ2δk2.4δk

PIWT(s)=1/δ(1+1/TiS)2.2δk3.0δk0.85T

kPIDWT(s)=1/δ(1+1/TiS+TdS)

1.67δk2.1δk

0.5T

k

0.25

T

i

臨界曲線法法參數(shù)表上表每一欄有有兩個(gè)數(shù)據(jù)據(jù),上面的的數(shù)據(jù)適用用于無自平平衡能力的的對(duì)象,下下面的數(shù)據(jù)據(jù)適用于有有自平衡能能力的對(duì)象象。43當(dāng)生產(chǎn)過程程不允許出出現(xiàn)等幅振振蕩時(shí),可可將試驗(yàn)改改為有一定定衰減率的的衰減振蕩蕩過程。具體作法如如下:(1)使使調(diào)節(jié)器參參數(shù)Ti=∞,Td=0,比例帶δ置于較大的的數(shù)值,將將控制系統(tǒng)統(tǒng)投入閉環(huán)環(huán)運(yùn)行。(2)待待系統(tǒng)運(yùn)行行穩(wěn)定后,用給定值值階躍擾動(dòng)動(dòng)作試驗(yàn)信信號(hào),觀察察控制過程程。若ψ大于要求的的數(shù)值,則則逐步減小小比例帶δ,重復(fù)試驗(yàn),直到出現(xiàn)現(xiàn)ψ=0.75或ψ=0.9的控制過程程為止,并并記下此時(shí)時(shí)的比例帶帶δs(3)從控制過程程曲線上求求取ψ=0.75時(shí)的衰減周周期TS,或ψ=0.9的上升時(shí)間間tr。(4)按表4-7計(jì)算算調(diào)節(jié)器參參數(shù)δ、Ti、Td。(5)先使調(diào)節(jié)器器的比例帶帶δ略大于計(jì)算算值,然然后將Ti、Td按計(jì)算值設(shè)設(shè)置好,再將δ置于計(jì)算值值。作給定定值階躍擾擾動(dòng)試驗(yàn),觀察控制制過程,適適當(dāng)修改整整定參數(shù),直到控制制過程滿滿意為止。。3.衰減曲線法法44衰減曲線法法整定參數(shù)數(shù)計(jì)算表衰減率控制規(guī)律比例帶δTiTdψ=0.75PPIPIDδS1.2δS0.8δS

0.5T

S0.3T

S0.1T

Sψ=0.9PPIPIDδS1.2δS0.8δS2t

r1.2t

r0.4t

r45第五節(jié)單單回路控控制系統(tǒng)實(shí)實(shí)例一、除氧器器壓力控制制系統(tǒng)除氧器工作作原理除氧器壓力力對(duì)象動(dòng)態(tài)態(tài)特性除氧器壓力對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性%控制系統(tǒng)主主要任務(wù)：使除氧器壓壓力保持穩(wěn)穩(wěn)定被調(diào)量：除氧器內(nèi)蒸蒸汽空間壓壓力調(diào)節(jié)手段：進(jìn)入除氧器器的加熱蒸