第4章PID 控制 1、什么是 PID 控制比例、积分、微分控制 PID 控制器是实际工业控制过程中应用最广泛、最成功的一种控制方法。 PID :P roportional I ntegral D erivative PID 控制:对偏差信号 e(t)进行比例、积分和微分运算变换后形成的一种控制规律。“利用偏差、消除偏差”控制器的控制规律就是 u(t )与 e(t )之间的关系, 是在人工经验的基础上总结并发展的。控制器的基本控制规律有: 比例、积分和微分反应器的温度控制人工操作过程分析以蒸汽加热反应釜为例: 设反应温度: 85 度,轻微放热反应?操纵变量:蒸汽流量?被控变量:反应温度?干扰:蒸汽压力、进料流量等人工操作( 1):开关控制?若温度低于 85 度,蒸汽阀门全开?若温度高于 85 度,蒸汽阀门全关现象:温度持续波动,过程处于振荡中。结果:双位控制规律控制品质差,满足不了生产要求。人工操作( 2):比例控制?温度为 85 度,蒸汽阀门开度是 3圈?若温度高于 85 度,每高 5度就关一圈阀门?若温度低于 85 度,每低 5度就开一圈阀门即开启圈数= 3-1/5(y-85) 相应控制规律可写为: u(0) :偏差为 0时控制器输出 Kc :控制器比例放大倍数人工操作( 2):比例控制现象: 温度控制得比较平稳结果: 控制品质有一定改善,但负荷变化时,会有余差。如工况有变动,当阀门开 3圈时,温度不再保持在 85 度。人工操作( 3):增加积分作用首先按照比例控制操作,然后不断观察?若温度低于 85 度, 慢慢地持续开大阀门?若温度高于 85 度, 慢慢地持续开小阀门直到温度回到 85 度即控制器输出变化的速度与偏差成正比: KI:积分控制作用放大倍数现象:只要有偏差,控制器输出就不断变化。结果:输出稳定在设定的 85度上,即消除了余差。
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