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PID调节器的控制作用对过渡过程的影响(3)

时间:2017-06-24 08:05来源:www.eadianqi.com 编辑:自动控制网
微分作用的实质是不管偏差的大小及方向如何,它都能阻止被调参数的一切变化。因此微分作用加得恰当时,是能够大大改善控制系统质量的。因为微分作用可以在被调参数突然剧烈变化一出现的时刻,立即产生一个较大的控

微分作用的实质是不管偏差的大小及方向如何,它都能阻止被调参数的一切变化。因此微分作用加得恰当时,是能够大大改善控制系统质量的。因为微分作用可以在被调参数突然剧烈变化一出现的时刻,立即产生一个较大的控制作用,即微分作用具有预先控制的性质,也就是人们常说的“超前调节”。
对于一般的控制系统而言,常见的是把比例、积分、微分三种规律结合,组成PID三作用调节器使用,这样可以得到较满意的控制质量。三种控制规律可概括如下:
①比例作用的输出是与偏差成正比的;
②积分作用输出的变化速度与偏差值成正比;
③微分作用的输出与偏差的变化速度成正比;
④三种作用的总结果是上述三者之和,可以从图形上相加而得。
同一对象在各种不同控制规律作用下的过渡过程曲线如图2所示。
调节器的各种控制规律比较图
图2   各种控制规律比较图(1为比例微分作用;2为比例积分微分作用;3为比例作用;4为比例积分作用;5为积分作用) 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
从图2中可看出,微分作用可减少过渡过程的最大偏差值和控制时间,可从曲线1与曲线3做比较,曲线2与曲线4做比较。
积分作用能够消除余差,可从曲线4与曲线3做比较,但它会使过渡过程的最大偏差及控制时间增大。如果系统的滞后很大,积分作用更易引起振荡。
三作用调节器由于有比例度、积分时间、微分时间三个可供选择的参数,改变这些参数便可以适应生产过程的不同要求。对于现场使用的控制系统,主要是通过调整调节器的参数来改善控制质量,所以调节器的参数整定工作是很重要的。
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