过程控制及仪表(7)3_dlh

《过程控制及仪表(7)3_dlh》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第七章单回路控制系统过程控制及仪表（过程控制系统篇）1第四节控制器的选型本节重点：1.P、I、D三个参数对控制质量的影响；2.控制器的选型;2干扰通道的传递函数第四节控制器的选型则上式化为标准二阶方程：令系统的特征方程为：则有设阶跃干扰的幅值为，则有设。见图一、比例控制作用对控制质量的影响根据对象的特性和对控制质量的要求进行。控制器的选型即确定控制器的控制作用。,KKc,TTb,TTa)KK(S)TT(STT)]KK(S)TT(STT[S)ST)(ST(A)S(Y,A)KK(S)TT(STT)ST)(ST()ST)(ST(KK)S(D)S(

2、YKKKK17-3ccccc21+=+===++++++++++=++++++=+++==u101111111111121212122121221212122121213第四节控制器的选型4第四节控制器的选型0S2SKKSSK:0KKTT4)TT(SSK:0KKTT4)TT(SSK2oop2pcc21cc2122121cc2122121c=w+wx+x<--=--分析，也可得出同样结论。数如果从控制系统衰减系，控制系统的稳定性降低。由以上分析，随着，振荡进一步加剧。于振荡状态，且随着为共轭复根，系统的过渡过程处、此时，继续增大，上式成立，当

3、处于振荡与不振荡的临界状态。相等的实根，系统为两、上式成立，此时，逐渐增大到某一值时，当渡过程将不振荡。均为负实根，过、时，很小时，上式成立，此5第四节控制器的选型即工作频率增加。，不可能发散振荡。不可能小于零，系统总是稳定的（对本系统而言），但将继续减小，过渡过程振荡加剧。，，系统为临界状态。将减小，直到等于，，不振荡过程。较大，并可能大于较小时，因此，,KKKKKKTTTTTTTTTTKKocppcpcpccpopcowxxxx++=x+=wx+=w11)1(221212121212126第四节控制器的选型用终值定理求在幅值为A的阶跃干

4、扰作用下，系统的余差为：比例作用具有“快”的特点。见图3-18减小。，系统稳定性降低，余差的系统，存在余差。结论：比例控制器构成“粗调”。—。但不能完全消除，余差上式为系统余差。KKKKA]KKS)TT(STT[S)ST)(ST(ASlim)t(ylim)y(ccccst¯+=++++++==¥®¥®1111212212107第四节控制器的选型8第四节控制器的选型二、积分控制作用对控制质量的影响)ST(KK)TS(ST)TS(ST)TSK)(ST(K)S(D)S(Y193IcIIc111111111++++=+++=-。控制器为比例、积分作

5、用。见图9第四节控制器的选型KTKT4)1KK(Tac4bTKKT0KKST)1KK(TST0)S(SYlim)y()]1ST(KK)1TS(ST[S)1TS(SAT)S(Y,AcI2c2I2IccIc2I0sIcII-+=-=+++==¥++++=®变化时的影响。时间不变，讨论控制器积分、、设系统的特征方程为：积分独有的特点。作用能消除余差，这是即系统余差为零。积分由终值定理：则有假定阶跃干扰的幅值为10第四节控制器的选型，振荡加剧。过渡过程处于振为一对共轭复根，系统、更小，此时，的临界状态。振荡与非振荡统过渡过程处于为两个相等的实根，系

6、、比第一种情况小，此时，时，即均为负实根，过渡过程为非振荡的。、必定较大，此时，时，简化为¯<+<-+=+=-+>+>-+I21IIc2ccI2c2I21IIc2ccI2c2I21IIc2ccI2c2ITSSTTKTK4)1KK(0时，即：KTKT4)1KK(TSSTTKTK4)1KK(0KTKT4)1KK(TSSTTKTK4)1KK(0KTKT4)1KK(T荡状态。且11第四节控制器的选型扰动：D(S)12第四节控制器的选型I作用使动态特性变坏I作用使静态误差减小快速的比例作用13第四节控制器的选型偿积分作用造成的稳定性下降，达到纯比例控

7、制作用时，积分作用切除。KTTTcIII¥=¯时相同的稳定性。适当减小，以补后，应把积分是按偏差大小（包括正负）和存在时间工作的。参数整定时，引入积分作用结论：积分控制作用能消除余差，但系统的稳定性降低了，特别是TI较小时，更为严重。，积分作用弱。，积分作用强，系统振荡；14第四节控制器的选型三、微分控制作用对控制质量的影响)ST)(ST(K)ST(K)S(D)S(Y),ST(K17-3DcDc11111121++++=+有作用中的控制器中加入微分在图15第四节控制器的选型)ST)(ST(K)ST(K)S(D)S(YDc1111121+++

8、+=其特征方程为：16第四节控制器的选型比例控制作用时17第四节控制器的选型由终值定理：，余差减小。定性下降可由微分作用补偿而系统仍可达到纯比例时候的递减比。，由此引起的稳使差也