兄弟们,仪表这行,理论知识就像手里的扳手——看着不起眼,关键时候掉链子可不行!无论是考初级证还是日常干活想打底子,那些电路图、传感器原理、故障排查逻辑,都是绕不开的硬骨头。 本系列将持续更新,跟着练既能啃下理论硬骨头,又能给实操打底子,哪怕碎片时间刷两道,也能慢慢磨出扎实功底。想少走弯路、快速查漏补缺的兄弟,咱一起把理论基础砸瓷实了,干活心里更有谱! 1、什么是比例(P)、积分(I)、微分(D)控制规律? 在自动控制中起什么作用? 比例控制依据“偏差的大小”来动作,它的输出与输入偏差的大小成比例。比例控制及时、有力,但有余差。它用比例度δ(或增益)来表示其作用的强弱,δ越小(增益越大),控制作用越强。但比例作用太强时,会引起振荡。 积分控制依据“偏差是否存在”来动作,它的输出与偏差对时间的积分成比例,只有当余差消失时,积分作用才会 停止,其作用是消除余差。积分作用会使最大动偏差增大,延长了调节时间。它用积分时间Ti来表示其作用的强弱,Ti越小,积分作用越强。但积分作用太强时,也会引起振荡。 微分控制依据“偏差变化速度”来动作。它的输出与输人偏差变化的速度成比例,其效果是阻止被控变量的变化,有超前控制的作用,对滞后大的对象有很好的效果。它使控制过程偏差减小,时间缩短,余差也减小(但不能消除)。它用徵分时间Td来表示其作用的强弱,Td越大,作用越强,但Td太大,同样会引起振荡。 2、在什么场合下选用比例(P)、比例积分(PI)、 比例积分微分(PID)控制规律? 比例控制适用于 负荷变化较小、纯滞后不太大而工艺要求不高、又允许有余差的控制系统。 比例积分控制适用于对象控制通道时间常数较小、系统负荷变化较大(需要消除干扰引起的余差)、纯滞后不大(时间常数不是太大)而被调参数不允许与给定值有偏差的控制系统。 比例积分微分控制适用于容量滞后较大、纯滞后不太大、不允许有余差的控制系统。 对于压力、流量等被控变量来说,对象控制通道时间常数To较小,而负荷又变化较快,这时微分作用和积分作用都会引起振荡,对控制质量影响很大,故不采用微分控制规律。 而对于温度、成分等测量通道和控制通道的时间常数较大的系统来说,采用微分控制这种超前作用能够收到较好的效果。 4、炉出口温度控制适当引入微分作用后, 有人说比例度可以比无微分作用时小些, 积分时间也可短些,对吗?为什么? 这样说是对的。在这里无论微分作用的切入,还是比例度、积分时间的减小都要适当,这在改置控制器参数时要注意。微分作用有超前控制作用,其实质是阻止被控变量的变化,提高系统稳定性,使过程衰减得厉害。如要保持原来的衰减比,则比例度可减小些,这样可使最大偏差减小;适当减少积分时间后,可使余差消除得快。比例度和积分时间减小后,虽然使系统稳定程度下降,但这一点恰恰为微分作用所弥补。因此说引入微分作用后,比例度和积分时间都可小一些,使控制质量更好一些。
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