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定值控制系统在动态时，被控量是不断变化的。被控量随时间而变化的过程称为控制系统的过渡过程。也就是系统从一个平衡状态过渡到另一个平衡状态的过程。具体说就是在外界干扰发生后，看被控参数偏离给定值的变化情况；如果偏离以后能很快平稳地回复到给定值，就认为该系统是好的。如果偏离的时间过长，距离过大，或回复不够平稳，则认为该系统是差的。故PID控制系统在整定和运行中，衡量系统质量的依据就是系统的过渡过程。 本文来自www.eadianqi.com 选用该曲线作为控制系统质量指标的理由是：它第一次回复到给定值较快，以后虽然又偏离了，但偏离不大，并且只有极少数几次振荡就稳定下来了。定量地看，第一个波峰B的高度是第二个波峰B′高度的4倍，所以这种曲线又叫做4:1衰减曲线。在调节器工程整定时，以能得到4:1的衰减过渡过程为最好，这时的调节器参数可叫最佳参数。 正确判断过渡过程曲线，对使用经验法、临界比例度法、衰减曲线法进行调节器参数整定时具有重要作用。这些方法都需要根据曲线是否达到临界状态和4:1状态，来调整比例度、积分时间、微分时间参数。因此，就需要弄清楚比例度、积分时间、微分时间对过渡过程产生什么样的影响。 1、比例度对过渡过程的影响 比例度越大，比例增益越小，过渡过程曲线越平缓，余差也越大；比例度越小，比例增益越大，则过渡过程曲线越振荡，原因是比例度与放大倍数成反比关系。 若被控对象是较稳定、滞后较小、时间常数较大、放大系数较小时，调节器的比例度可以选得小一些，以提高系统的灵敏度，使反应快一些，这样可以得到较好的过渡过程曲线。如果被控对象的滞后较大、时间常数较小、放大系数较大时，调节器的比例度应选得大些，才能达到稳定的要求。比例调节器虽然简单，但应用得当是可以满足很多使用要求的。通常比例度的选择范围是：温度控制20%-60%，压力控制30%-70%，流量控制40%-100%，液位控制20%-80%。调节器的比例度*对过渡过程质量指标的影响如表1所示。 本文来自www.eadianqi.com 表1 比例度δ对过渡过程质量指标的影响 放大倍数Kc 小←→大 最大偏差A 大←→小 比例度δ 大←→小 超调量B 小←→大 |
