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系。比例控制器的传递函数为:
GcSKP
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其中:Kp称为比例系数或增益。其倒数称为比例带,也称比例度。
2)比例积分(PI)控制
具有比例加积分的控制规律的控制称为比例积分控制,即PI控制。可减少或消除系统的稳态误差,改善系统的稳态性能,但存在过调现象而且不及时,存在滞后。PI控制的传递函数及输出信号为:
GcSKPKPTi1SKPS1TiSutKpetKPTi∫0tetdt其中:Kp为比例系数Ti称为积分时间常数
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3)比例微分(PD)控制
具有比例加微分的控制规律的控制称为比例微分控制,即PD控制。它能改善系统的动态特性,但具有放大高频噪声的缺点。PD控制的传递函数及输出信号为:
GcsKPKPτSutKPetKPτdetdt
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f其中:KP为比例系数τ为微分时间常数4比例积分微分(PID)控制
具有比例加微分和积分的控制规律的控制称为比例积分微分控制,即PID控制。PID控制具有提高系统稳定性能的优点外,还可以还改善系统的动态性能,消除误差,缩小超调量,加快反映速度。PID控制的传递函数及输出信号为:
GcSKPKPTiSKPτs
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utKPetKPTi∫0tetdtKpτdetdt27
其中:KP为比例系数Ti称为积分时间常数τ称为微分时间常数三者都是可调常数。
因为采用串级控制,所以有主副调节器之分。主调节器起定值作用,副调节器起随动作用。原料的出口温度是系统的重要指标,它的允许波动的范围小,且温度控制系统是容量滞后较大的系统,故主控制器选用PID控制,而副控制量采用P控制,因为副被控量的控制范围在工艺上要求不是太严格,允许有余差,故副控制器选用P控制就行。这时如果引入积分就可能会降低副回路反应的快速性影响控制效果。
222主、副控制器的正反作用选择
副调节器作用方式的确定:从锅炉的设备和安全出发,一旦系统故障就应自动切断燃料供应。所以可控硅输出电压选用气开式,调节阀的静态放大系数Kv大于0。然后确定副被控过程的K2。当可控硅的导通角增大,电压增大,炉膛水温上升,被控对象为正作用,所以K2大于0。再确定副调节器,为保证回路是负反馈,各环节的静态放大系数极性相乘必须为负,所以副调节器K2小于0,副调节器的作用方式为反作用方式
主调节器作用方式的确定:炉膛水温升高,出口温度也升高,被控对象为正作用,所以K1大于0。为保证主回路为负反馈,各环节的放大系数相乘必须为负,所以主调节器的放大系数K1小于0。主调节器的作用方式为反作用方式。
23系统组成
f本系统的结构框如图22所示
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