察输出曲线直至出现等幅振荡四五次即可如图44所示记录此时的Kp061Pm1Kp164测出振荡周期Tm150
f
图44等幅震荡曲线
3PID参数整定
经验公式计算
PTiPI
22Pm0572085Tm102
根据整定的参数进行PID参数设置如图45所示
11111SESPSESPSUTPTii
图45参数设置
得到仿真特性曲线如图46所示
图46PI调节特性曲线
f4可见振荡较厉害响应曲线品质不够理想在此基础上继续调整增大积分时间、减小比例系数均为增强稳定性并尝试加上微分作用。参数整定如图47所示
图47参数设置
输出仿真结果如图48所示
图48单回路控制系统仿真特性曲线
453单回路控制系统仿真曲线分析
由图48可见控制效果大大改善有效抑制了超调并增强稳定性快速达到平衡。
46串级控制系统
461串级控制系统仿真
串级控制系统仿真Simuli
k结构图如图49所示
f
图49串级控制系统仿真Simuli
k结构图
462系统PID参数的整定
1取Ti∞Td0。P较大Kp较小工况稳定时投入自动2逐渐减小P或增大Kp每改变一次都给系统施加一次定值阶跃观察输出曲线直至出现等幅振荡四五次即可如图410所示记录此时的Kp24Pm1Kp042测出振荡周期Tm100
图410等幅震荡曲线
3PID参数整定
经验公式计算
PTiPI22Pm085Tm
根据整定的参数进行PID参数设置如图411所示
11111SESPSESPSUTPTii
f图411参数设置
得到仿真特性曲线如图412所示
图412PI调节特性曲线
可见振荡较厉害响应曲线品质不够理想在此基础上继续调整增大积分时间、减小比例系数均为增强稳定性调整后的PID参数如图413所示
图413调整后的PID参数
f串级控制系统仿真特性曲线如图414所示
图414串级控制系统仿真特性曲线
463串级系统的响应曲线分析
主控制器的输出即副控制器的给定而副控制器的输出直接送往控制阀。主控制器的给定值是由工艺规定的是一个定制因此主环是一个定值控制系统而副控制器的给定值是由主控制器的输出提供的它随主控制器输出变化而变化因此副环是一个随动控制系统。
串级控制系统中两个控制器串联工作以主控制器为主导保证主变量稳定为目的两个控制器协调一致互相配合。若干扰来自副环副控制器首先进行“粗调”主控制器再进一步进行“细调”。因此控制质量优于简单控制系统。
串级控制有以下优点
①由于副回路的存在减小了对象的时间常数缩短了控制通道使控制作用更加及时
②对二次干扰具有很强的克服能力对客服一次干扰的能力也有一定的提高
对负荷或操作条件的变化有一定的自适应能r