《過(guò)程控制工程》配套教學(xué)PPT課件

《過(guò)程控制工程》配套教學(xué)PPT課件,過(guò)程控制工程,過(guò)程,控制工程,配套,教學(xué),PPT,課件 第一章第一章 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)第一章第一章 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制研究的基本觀點(diǎn)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制研究的基本觀點(diǎn)第一章第一章 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)第一節(jié)第一節(jié) 控制系統(tǒng)組成和控制性能指標(biāo)控制系統(tǒng)組成和控制性能指標(biāo)一、控制系統(tǒng)的組成一、控制系統(tǒng)的組成1 1、簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)示例簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)示例2 2、控制系統(tǒng)的框圖控制系統(tǒng)的框圖3 3、控制系統(tǒng)的有關(guān)術(shù)語(yǔ)控制系統(tǒng)的有關(guān)術(shù)語(yǔ)4 4、控制系統(tǒng)框圖的幾點(diǎn)說(shuō)明控制系統(tǒng)框圖的幾點(diǎn)說(shuō)明 二、控制系統(tǒng)的控制性能指標(biāo)二、控制系統(tǒng)的控制性能指標(biāo)1 1、時(shí)域控制性能指標(biāo)時(shí)域控制性能指標(biāo)2 2、積分性能指標(biāo)積分性能指標(biāo)3 3、控制系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要準(zhǔn)則控制系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要準(zhǔn)則第二節(jié)第二節(jié) 過(guò)程動(dòng)態(tài)特性和建立過(guò)程的動(dòng)態(tài)模型過(guò)程動(dòng)態(tài)特性和建立過(guò)程的動(dòng)態(tài)模型一、過(guò)程動(dòng)態(tài)特性一、過(guò)程動(dòng)態(tài)特性1 1、典型過(guò)程動(dòng)態(tài)特性典型過(guò)程動(dòng)態(tài)特性自衡的非振蕩過(guò)程自衡的非振蕩過(guò)程無(wú)自衡的非振蕩過(guò)程無(wú)自衡的非振蕩過(guò)程自衡的振蕩過(guò)程自衡的振蕩過(guò)程具有反向特性的過(guò)程具有反向特性的過(guò)程2 2、過(guò)程特性對(duì)控制性能指標(biāo)的影響、過(guò)程特性對(duì)控制性能指標(biāo)的影響增益的影響增益的影響時(shí)間常數(shù)的影響時(shí)間常數(shù)的影響時(shí)滯的影響時(shí)滯的影響擾動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)位置的影響擾動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)位置的影響時(shí)間常數(shù)匹配的影響時(shí)間常數(shù)匹配的影響被控變量與操作變量的選擇被控變量與操作變量的選擇二、過(guò)程動(dòng)態(tài)模型的建立二、過(guò)程動(dòng)態(tài)模型的建立1 1、對(duì)過(guò)程模型的要求對(duì)過(guò)程模型的要求2 2、過(guò)程模型建立的方法、過(guò)程模型建立的方法機(jī)理建模示例機(jī)理建模示例系統(tǒng)辨識(shí)方法系統(tǒng)辨識(shí)方法機(jī)理建摸方法機(jī)理建摸方法混合方法混合方法第三節(jié)第三節(jié) 檢測(cè)變送環(huán)節(jié)檢測(cè)變送環(huán)節(jié)一、檢測(cè)變送環(huán)節(jié)的性能一、檢測(cè)變送環(huán)節(jié)的性能1.1.檢測(cè)元件和變送器的作用檢測(cè)元件和變送器的作用：2.2.對(duì)檢測(cè)變送單元的基本要求對(duì)檢測(cè)變送單元的基本要求：3.3.選用時(shí)的基本考慮選用時(shí)的基本考慮：4.4.動(dòng)態(tài)特性動(dòng)態(tài)特性 對(duì)對(duì)T Tmm的基本考慮的基本考慮：減小減小T Tmm的途徑：的途徑：對(duì)對(duì) mm的考慮的考慮：mm=l/w=l/w減小減小 mm的途徑：的途徑：二、對(duì)檢測(cè)變送信號(hào)的處理二、對(duì)檢測(cè)變送信號(hào)的處理1.1.濾波及信號(hào)處理的目的濾波及信號(hào)處理的目的：2.2.濾波的方法濾波的方法：模擬濾波：模擬濾波：數(shù)字濾波數(shù)字濾波：3.3.數(shù)字濾波的算法數(shù)字濾波的算法：4.4.信號(hào)處理信號(hào)處理：第四節(jié)第四節(jié) 執(zhí)行器環(huán)節(jié)執(zhí)行器環(huán)節(jié)一、執(zhí)行器概述一、執(zhí)行器概述1.1.執(zhí)行器的類型執(zhí)行器的類型2.2.執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分析執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分析3.3.調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的分析調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的分析二、流量特性二、流量特性1.1.線性流量特性線性流量特性2.2.等百分比流量特性等百分比流量特性3.3.拋物線流量特性拋物線流量特性4.4.快開(kāi)流量特性快開(kāi)流量特性三、控制閥特性的選擇三、控制閥特性的選擇1.1.從靜態(tài)考慮選擇控制閥的工作特性從靜態(tài)考慮選擇控制閥的工作特性2.2.從動(dòng)態(tài)考慮選擇控制閥的工作特性從動(dòng)態(tài)考慮選擇控制閥的工作特性3.3.從控制閥的工作特性選擇控制閥的理想特性從控制閥的工作特性選擇控制閥的理想特性4.4.控制閥氣開(kāi)、氣關(guān)形式的選擇控制閥氣開(kāi)、氣關(guān)形式的選擇;5.5.壓降比壓降比S S的考慮的考慮四、四、閥門(mén)定位器的正確使用閥門(mén)定位器的正確使用五、五、其他執(zhí)行器其他執(zhí)行器第五節(jié)第五節(jié) 控制器的模擬控制算法控制器的模擬控制算法一、一、基本控制算法分析基本控制算法分析二、比例控制算法二、比例控制算法1.1.比例控制算法比例控制算法2.2.比例增益對(duì)控制系統(tǒng)的影響比例增益對(duì)控制系統(tǒng)的影響三、比例積分控制算法三、比例積分控制算法1.1.比例積分控制算法比例積分控制算法2.2.對(duì)對(duì)PIPI控制作用的分析控制作用的分析3.3.PIPI控制作用對(duì)系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程的影響控制作用對(duì)系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程的影響四、積分飽和及其防止四、積分飽和及其防止1.1.積分飽和積分飽和2.2.積分飽和的防止積分飽和的防止五、比例微分控制算法五、比例微分控制算法1.1.比例微分控制算法比例微分控制算法2.2.使用注意事項(xiàng)使用注意事項(xiàng)六、比例積分微分控制算法六、比例積分微分控制算法1.1.比例積分微分控制算法比例積分微分控制算法2.2.PIDPID控制作用對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響控制作用對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響第六節(jié)第六節(jié) 控制器的數(shù)字控制算法控制器的數(shù)字控制算法一、模擬控制算法的數(shù)字化一、模擬控制算法的數(shù)字化1.1.位置算法位置算法2.2.增量算法增量算法3.3.速度算法速度算法二、數(shù)字控制算法的改進(jìn)二、數(shù)字控制算法的改進(jìn)1.1.數(shù)字控制算法的特點(diǎn)數(shù)字控制算法的特點(diǎn)2.2.數(shù)字控制算法的改進(jìn)數(shù)字控制算法的改進(jìn) 對(duì)積分控制算法的改進(jìn)對(duì)積分控制算法的改進(jìn) 對(duì)微分控制算法的改進(jìn)對(duì)微分控制算法的改進(jìn)3.3.實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制算法時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制算法時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題三、連續(xù)系統(tǒng)的離散化三、連續(xù)系統(tǒng)的離散化1.1.差分近似差分近似2.2.輸入只在采樣時(shí)刻作變化情況下的精確方法輸入只在采樣時(shí)刻作變化情況下的精確方法3.3.s s域到域到z z域的對(duì)應(yīng)變換域的對(duì)應(yīng)變換4.4.插入保持器后插入保持器后s s域到域到z z域的對(duì)應(yīng)變換域的對(duì)應(yīng)變換5.5.時(shí)間離散系統(tǒng)到時(shí)間連續(xù)系統(tǒng)的變換時(shí)間離散系統(tǒng)到時(shí)間連續(xù)系統(tǒng)的變換第七節(jié)第七節(jié) 控制器參數(shù)整定和控制系統(tǒng)投運(yùn)控制器參數(shù)整定和控制系統(tǒng)投運(yùn)一、一、控制器參數(shù)整定的若干原則控制器參數(shù)整定的若干原則對(duì)已存在的控制系統(tǒng)，調(diào)整控制器參數(shù)對(duì)已存在的控制系統(tǒng)，調(diào)整控制器參數(shù)使系統(tǒng)達(dá)到滿意的控制品質(zhì)使系統(tǒng)達(dá)到滿意的控制品質(zhì)二、控制器參數(shù)整定二、控制器參數(shù)整定1.1.控制器參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)整定法控制器參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)整定法2.2.控制器參數(shù)的半經(jīng)驗(yàn)整定法控制器參數(shù)的半經(jīng)驗(yàn)整定法 衰減曲線法衰減曲線法 臨界比例度法臨界比例度法 控制度法控制度法3.3.控制器參數(shù)整定的反應(yīng)曲線法控制器參數(shù)整定的反應(yīng)曲線法 Ziegler&NicholsZiegler&Nichols法法 LopezLopez法法 CohenCoonCohenCoon法法4.4.理論計(jì)算法理論計(jì)算法5.5.控制器正反作用的設(shè)置控制器正反作用的設(shè)置三、三、控制系統(tǒng)的投運(yùn)和維護(hù)控制系統(tǒng)的投運(yùn)和維護(hù)第八節(jié)第八節(jié) 與與PIDPID控制密切相關(guān)的幾類控制算法控制密切相關(guān)的幾類控制算法一、一、二維二維PIDPID控制算法控制算法1.1.PIDPDPIDPD控制算法控制算法2.2.設(shè)定濾波的兩維設(shè)定濾波的兩維PIDPID控制算法控制算法二、時(shí)間比例控制系統(tǒng)二、時(shí)間比例控制系統(tǒng)1.1.開(kāi)關(guān)控制開(kāi)關(guān)控制2.2.時(shí)間比例控制時(shí)間比例控制三、差拍控制系統(tǒng)三、差拍控制系統(tǒng)1.1.差拍控制系統(tǒng)的基本原理差拍控制系統(tǒng)的基本原理2.2.差拍控制系統(tǒng)的特點(diǎn)差拍控制系統(tǒng)的特點(diǎn)3.Dahlin3.Dahlin控制算法控制算法 DahlinDahlin控制算法控制算法 改進(jìn)改進(jìn)DahlinDahlin控制算法控制算法4.4.V.E.V.E.控制算法控制算法5.5.卡爾曼控制算法卡爾曼控制算法差拍控制算法總匯差拍控制算法總匯第一節(jié)第一節(jié) 控制系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)組成一、控制系統(tǒng)的組成一、控制系統(tǒng)的組成液位控制系統(tǒng)示例液位控制系統(tǒng)示例uu當(dāng)系統(tǒng)受到外界擾動(dòng)的影響時(shí)當(dāng)系統(tǒng)受到外界擾動(dòng)的影響時(shí)為使被控變量（液位）與設(shè)定值保持一致為使被控變量（液位）與設(shè)定值保持一致檢測(cè)被控變量，并與設(shè)定值比較得到偏差檢測(cè)被控變量，并與設(shè)定值比較得到偏差按一定控制規(guī)律對(duì)偏差運(yùn)算按一定控制規(guī)律對(duì)偏差運(yùn)算輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)操縱變量（流量）輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)操縱變量（流量）最終使被控變量回復(fù)到設(shè)定值最終使被控變量回復(fù)到設(shè)定值l l變送器檢測(cè)液位變送器檢測(cè)液位l l控制器對(duì)偏差運(yùn)算控制器對(duì)偏差運(yùn)算l l執(zhí)行器改變操縱變量執(zhí)行器改變操縱變量一、控制系統(tǒng)的組成一、控制系統(tǒng)的組成壓力控制系統(tǒng)的示例壓力控制系統(tǒng)的示例uu當(dāng)系統(tǒng)受到外界擾動(dòng)的影響時(shí)當(dāng)系統(tǒng)受到外界擾動(dòng)的影響時(shí)為使被控變量（壓力）與設(shè)定值保持為使被控變量（壓力）與設(shè)定值保持一致一致檢測(cè)被控變量，并與設(shè)定值比較得到檢測(cè)被控變量，并與設(shè)定值比較得到偏差偏差按一定控制規(guī)律對(duì)偏差運(yùn)算按一定控制規(guī)律對(duì)偏差運(yùn)算輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)操縱變量（流量）輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)操縱變量（流量）最終使被控變量回復(fù)到設(shè)定值最終使被控變量回復(fù)到設(shè)定值l l變送器檢測(cè)壓力變送器檢測(cè)壓力l l控制器對(duì)偏差運(yùn)算控制器對(duì)偏差運(yùn)算l l執(zhí)行器改變操縱變量執(zhí)行器改變操縱變量第一節(jié)第一節(jié) 控制系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)組成一、控制系統(tǒng)的組成一、控制系統(tǒng)的組成溫度控制系統(tǒng)示例溫度控制系統(tǒng)示例n n當(dāng)系統(tǒng)受到外界擾動(dòng)的影響時(shí)當(dāng)系統(tǒng)受到外界擾動(dòng)的影響時(shí)為使被控變量（溫度）與設(shè)定值保持為使被控變量（溫度）與設(shè)定值保持一致檢測(cè)被控變量，并與設(shè)定值比較一致檢測(cè)被控變量，并與設(shè)定值比較得到偏差按一定控制規(guī)律對(duì)偏差運(yùn)算得到偏差按一定控制規(guī)律對(duì)偏差運(yùn)算輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)操縱變量（流量）輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)操縱變量（流量）最終使被控變量回復(fù)到設(shè)定值最終使被控變量回復(fù)到設(shè)定值n n變送器檢測(cè)溫度變送器檢測(cè)溫度n n控制器對(duì)偏差運(yùn)算控制器對(duì)偏差運(yùn)算n n執(zhí)行器改變操縱變量執(zhí)行器改變操縱變量返回TTTC蒸汽設(shè)定值FTFC設(shè)定值LTLC設(shè)定值(a)溫度控制系統(tǒng)(b)壓力控制系統(tǒng)(c)液位控制系統(tǒng)圖1-1 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)示例PTPC設(shè)定值(d)流量控制系統(tǒng)返回第一節(jié)第一節(jié) 控制系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)組成一、控制系統(tǒng)的組成一、控制系統(tǒng)的組成控制系統(tǒng)的框圖控制系統(tǒng)的框圖控制系統(tǒng)由被控對(duì)象、檢測(cè)變送、控制器和執(zhí)行器等組成控制系統(tǒng)由被控對(duì)象、檢測(cè)變送、控制器和執(zhí)行器等組成傳遞函數(shù)傳遞函數(shù)隨動(dòng)控制系統(tǒng)（Fixed set point control system）傳遞函數(shù)：定值控制系統(tǒng)（Follow-up control system）傳遞函數(shù)：返回控制系統(tǒng)組成請(qǐng)點(diǎn)擊控制系統(tǒng)組成請(qǐng)點(diǎn)擊n n被控對(duì)象請(qǐng)點(diǎn)擊n n變送器請(qǐng)點(diǎn)擊n n計(jì)算機(jī)請(qǐng)點(diǎn)擊n n檢測(cè)元件請(qǐng)點(diǎn)擊n n控制器請(qǐng)點(diǎn)擊n n執(zhí)行器請(qǐng)點(diǎn)擊返回被控對(duì)象變送器計(jì)算機(jī)檢測(cè)元件控制器執(zhí)行器一、控制系統(tǒng)的組成一、控制系統(tǒng)的組成控制系統(tǒng)框圖的幾點(diǎn)說(shuō)明控制系統(tǒng)框圖的幾點(diǎn)說(shuō)明返回說(shuō)明幾點(diǎn)：n n簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)有兩個(gè)通道：控制通道和擾簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)有兩個(gè)通道：控制通道和擾動(dòng)通道。動(dòng)通道。n n框圖中的各個(gè)信號(hào)都是增量。圖中的箭頭框圖中的各個(gè)信號(hào)都是增量。圖中的箭頭表示信號(hào)的流向，并非物流或能流的方向。表示信號(hào)的流向，并非物流或能流的方向。n n各環(huán)節(jié)的增益有正、有負(fù)。當(dāng)該環(huán)節(jié)的輸各環(huán)節(jié)的增益有正、有負(fù)。當(dāng)該環(huán)節(jié)的輸入增加時(shí)，其輸出增加，則該環(huán)節(jié)的增益入增加時(shí)，其輸出增加，則該環(huán)節(jié)的增益為正，反之，如果輸出減小則增益為負(fù)。為正，反之，如果輸出減小則增益為負(fù)。返回n n對(duì)象的增益有正、有負(fù)例如：加熱系統(tǒng)的增益為正、冷卻系統(tǒng)的增益為負(fù)；n n氣開(kāi)閥的增益為正、氣關(guān)閥的增益為負(fù)；n n正作用控制器的增益為負(fù)，反作用控制器的增益為正；n n檢測(cè)變送器的增益一般為正。n n通過(guò)調(diào)整控制器的正反作用來(lái)保證系統(tǒng)為負(fù)反饋。n n加熱系統(tǒng)對(duì)象放大倍數(shù)為正加熱系統(tǒng)對(duì)象放大倍數(shù)為正n n采用氣開(kāi)閥放大倍數(shù)為正采用氣開(kāi)閥放大倍數(shù)為正n n檢測(cè)變送器放大倍數(shù)為正檢測(cè)變送器放大倍數(shù)為正n n控制器應(yīng)選放大倍數(shù)為正即反作用控制器應(yīng)選放大倍數(shù)為正即反作用n n冷卻系統(tǒng)對(duì)象放大倍數(shù)為負(fù)n n采用氣開(kāi)閥放大倍數(shù)為正n n檢測(cè)變送器放大倍數(shù)為正n n控制器應(yīng)選放大倍數(shù)為負(fù)即正作用n n通常將執(zhí)行器、被控對(duì)象和檢測(cè)變送環(huán)節(jié)通常將執(zhí)行器、被控對(duì)象和檢測(cè)變送環(huán)節(jié)合并為廣義對(duì)象，廣義對(duì)象傳遞函數(shù)用合并為廣義對(duì)象，廣義對(duì)象傳遞函數(shù)用Go(s)表示。表示。n n控制系統(tǒng)中如果包含采樣開(kāi)關(guān)，則這類控控制系統(tǒng)中如果包含采樣開(kāi)關(guān)，則這類控制系統(tǒng)稱為采樣控制系統(tǒng)（制系統(tǒng)稱為采樣控制系統(tǒng)（Sampling control system）。）。返回第一節(jié)第一節(jié) 控制系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)組成二、控制系統(tǒng)的控制性能指標(biāo)二、控制系統(tǒng)的控制性能指標(biāo)時(shí)域控制性能指標(biāo)時(shí)域控制性能指標(biāo)返回1.1.衰減比衰減比n n：衰減比（：衰減比（SubsidenceratioSubsidenceratio）是控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性）是控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性指標(biāo)。它是相鄰?fù)较騼蓚€(gè)波峰的幅值之比。即：指標(biāo)。它是相鄰?fù)较騼蓚€(gè)波峰的幅值之比。即：n nn1n1n.1衰減振蕩衰減振蕩n nn n無(wú)窮大為非周期過(guò)程無(wú)窮大為非周期過(guò)程n n衰減率衰減率也用于表示控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。它是每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期也用于表示控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。它是每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期后，波動(dòng)幅度衰減的百分?jǐn)?shù)，即：后，波動(dòng)幅度衰減的百分?jǐn)?shù)，即：2超調(diào)量和最大動(dòng)態(tài)偏差：n n隨動(dòng)控制系統(tǒng)中，超調(diào)量（Overshoot）定義為：n n定值控制系統(tǒng)采用最大動(dòng)態(tài)偏差A(yù)表示超調(diào)程度。即：3余差：它是控制系統(tǒng)的最終穩(wěn)態(tài)偏差e()。在階躍輸入作用下，余差（Steadystateerror）為：定值控制系統(tǒng)中，r=0，因此有：e()=C。余差是控制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)準(zhǔn)確性指標(biāo)。4回復(fù)時(shí)間和振蕩頻率：被控變量從過(guò)渡過(guò)程開(kāi)始到進(jìn)入穩(wěn)態(tài)值5%或2%范圍內(nèi)的時(shí)間作為過(guò)渡過(guò)程的回復(fù)時(shí)間Ts（Settlingtime）?；貜?fù)時(shí)間是控制系統(tǒng)的快速性指標(biāo)。振蕩頻率與振蕩周期T的關(guān)系是在相同衰減比n下，振蕩頻率越高，回復(fù)時(shí)間越短；在相同振蕩頻率下，衰減比越大，回復(fù)時(shí)間越短。5偏離度：控制系統(tǒng)偏離度是被控變量統(tǒng)計(jì)特性的描述。在相同干擾作用下，定值控制系統(tǒng)輸出的最大偏差越大，系統(tǒng)的偏離度越大；在相同的衰減比下，系統(tǒng)輸出的周期越大，系統(tǒng)的偏離度越大。返回綜合性控制指標(biāo)（積分鑒定指標(biāo)）綜合性控制指標(biāo)（積分鑒定指標(biāo)）返回控制系統(tǒng)運(yùn)行的重要準(zhǔn)則控制系統(tǒng)運(yùn)行的重要準(zhǔn)則返回第二節(jié)第二節(jié) 過(guò)程特性及動(dòng)態(tài)模型建立過(guò)程特性及動(dòng)態(tài)模型建立一、過(guò)程特性類型一、過(guò)程特性類型過(guò)程特性類型參數(shù)估計(jì)曲線擬合返回過(guò)程特性過(guò)程特性1 1：自衡非振蕩過(guò)程：自衡非振蕩過(guò)程下一頁(yè)上一頁(yè)返回過(guò)程特性過(guò)程特性2 2：無(wú)自衡非振蕩過(guò)程：無(wú)自衡非振蕩過(guò)程 下一頁(yè) 上 一頁(yè) 返回 過(guò)程特性過(guò)程特性3 3：有自衡振蕩過(guò)程：有自衡振蕩過(guò)程 下一頁(yè) 上 一頁(yè) 返回 過(guò)程特性過(guò)程特性4 4：具有反向特性的過(guò)程：具有反向特性的過(guò)程 上 一頁(yè) 返回 增益的影響增益的影響返回時(shí)間常數(shù)的影響時(shí)間常數(shù)的影響返回時(shí)間常數(shù)匹配的影響時(shí)間常數(shù)匹配的影響返回?cái)_動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)位置的影響擾動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)位置的影響返回時(shí)滯的影響時(shí)滯的影響：控制通道時(shí)滯的影響：控制通道時(shí)滯的影響：控制通道時(shí)滯的影響：控制通道時(shí)滯的影響：n n當(dāng)檢測(cè)變送環(huán)節(jié)存在時(shí)滯時(shí)，被控變量的變化不當(dāng)檢測(cè)變送環(huán)節(jié)存在時(shí)滯時(shí)，被控變量的變化不能及時(shí)傳送到控制器；當(dāng)被控對(duì)象存在時(shí)滯時(shí)，能及時(shí)傳送到控制器；當(dāng)被控對(duì)象存在時(shí)滯時(shí)，控制作用不能及時(shí)使被控變量變化；當(dāng)執(zhí)行器存控制作用不能及時(shí)使被控變量變化；當(dāng)執(zhí)行器存在時(shí)滯時(shí)，控制器的信號(hào)不能及時(shí)引起操縱變量在時(shí)滯時(shí)，控制器的信號(hào)不能及時(shí)引起操縱變量的變化。因此，開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)存在時(shí)滯，使控制的變化。因此，開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)存在時(shí)滯，使控制不及時(shí)，超調(diào)增大，并引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。不及時(shí)，超調(diào)增大，并引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。n n用用 o o/T To o反映時(shí)滯的相對(duì)影響。通常，反映時(shí)滯的相對(duì)影響。通常，o o/T To o0.30.3時(shí)，系統(tǒng)尚可用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，當(dāng)時(shí)，系統(tǒng)尚可用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，當(dāng) o o/T To o0.30.3時(shí)，應(yīng)采用其他控制方案對(duì)該類過(guò)程時(shí)，應(yīng)采用其他控制方案對(duì)該類過(guò)程進(jìn)行控制。因此，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí)應(yīng)盡量減小時(shí)進(jìn)行控制。因此，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí)應(yīng)盡量減小時(shí)滯，有時(shí)可增大時(shí)間常數(shù)以減小滯，有時(shí)可增大時(shí)間常數(shù)以減小 o o/T To o。擾動(dòng)通道時(shí)滯的影響：擾動(dòng)通道時(shí)滯的影響：n n時(shí)滯f的存在不影響系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn)的分布，因此，不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。它僅表示擾動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)的時(shí)間先后，即不影響控制系統(tǒng)控制品質(zhì)。被控變量和操縱變量的選擇被控變量和操縱變量的選擇n n深入了解工藝過(guò)程，選擇能夠反映工藝過(guò)程的被控深入了解工藝過(guò)程，選擇能夠反映工藝過(guò)程的被控變量；變量；n n盡量選用易于測(cè)量且關(guān)系簡(jiǎn)單的直接質(zhì)量指標(biāo)作為盡量選用易于測(cè)量且關(guān)系簡(jiǎn)單的直接質(zhì)量指標(biāo)作為被控變量；被控變量；n n操縱變量的選擇原則：操縱變量的選擇原則：n n選擇對(duì)被控變量影響較大的操縱變量，即選擇對(duì)被控變量影響較大的操縱變量，即K Ko o盡量大；盡量大；n n選擇對(duì)被控變量有較快響應(yīng)的操縱變量，即過(guò)程的選擇對(duì)被控變量有較快響應(yīng)的操縱變量，即過(guò)程的n n o o/T To o應(yīng)盡量??；應(yīng)盡量小；n n過(guò)程的過(guò)程的T To o/T Tf f 應(yīng)盡量小；應(yīng)盡量小；n n使過(guò)程的使過(guò)程的K Kf fF F盡量小；盡量?。籲 n工藝的合理性與動(dòng)態(tài)響應(yīng)的快速性應(yīng)有機(jī)結(jié)合。工藝的合理性與動(dòng)態(tài)響應(yīng)的快速性應(yīng)有機(jī)結(jié)合。過(guò)程動(dòng)態(tài)模型的建立過(guò)程動(dòng)態(tài)模型的建立對(duì)過(guò)程模型的要求n n對(duì)過(guò)程模型的要求是正確、可靠和簡(jiǎn)單。對(duì)過(guò)程模型的要求是正確、可靠和簡(jiǎn)單。n n過(guò)程動(dòng)態(tài)模型可分為三類；n n黑箱模型、白箱模型和灰箱模型。n n過(guò)程模型建立的方法有：系統(tǒng)辯識(shí)方法經(jīng)驗(yàn)建模方法；機(jī)理建模方法：混合方法。返回系統(tǒng)辯識(shí)方法：n n根據(jù)過(guò)程輸入輸出數(shù)據(jù)確定過(guò)程模型的結(jié)構(gòu)和參根據(jù)過(guò)程輸入輸出數(shù)據(jù)確定過(guò)程模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)的建模方法稱為系統(tǒng)辯識(shí)方法，建立的模型稱數(shù)的建模方法稱為系統(tǒng)辯識(shí)方法，建立的模型稱為黑箱模型。為黑箱模型。n n過(guò)程辨識(shí)的方法很多，依據(jù)輸入變量的變化情況過(guò)程辨識(shí)的方法很多，依據(jù)輸入變量的變化情況（即所施加外作用的形式），目前大致可分為非（即所施加外作用的形式），目前大致可分為非周期函數(shù)，周期函數(shù)，非周期性隨機(jī)函數(shù)及周期周期函數(shù)，周期函數(shù)，非周期性隨機(jī)函數(shù)及周期性函數(shù)等四類。性函數(shù)等四類。n n階躍響應(yīng)法階躍響應(yīng)法n n脈沖響應(yīng)法脈沖響應(yīng)法 需要驗(yàn)前知識(shí)少，但建立的模型不具有放大功能，需要驗(yàn)前知識(shí)少，但建立的模型不具有放大功能，需要驗(yàn)前知識(shí)少，但建立的模型不具有放大功能，需要驗(yàn)前知識(shí)少，但建立的模型不具有放大功能，即不能類推到不同型號(hào)的放大設(shè)備或過(guò)程中。即不能類推到不同型號(hào)的放大設(shè)備或過(guò)程中。即不能類推到不同型號(hào)的放大設(shè)備或過(guò)程中。即不能類推到不同型號(hào)的放大設(shè)備或過(guò)程中。(1).階躍響應(yīng)法階躍響應(yīng)法非常簡(jiǎn)單，只要有遙控閥和階躍響應(yīng)法非常簡(jiǎn)單，只要有遙控閥和被控變量紀(jì)錄儀表就可以進(jìn)行。先使工況被控變量紀(jì)錄儀表就可以進(jìn)行。先使工況保持平穩(wěn)一段時(shí)間，然后使閥門(mén)作階躍式保持平穩(wěn)一段時(shí)間，然后使閥門(mén)作階躍式的變化（通常在的變化（通常在10以內(nèi)），在此同時(shí)把以內(nèi)），在此同時(shí)把被控變量的變化過(guò)程記錄下來(lái)，得到廣義被控變量的變化過(guò)程記錄下來(lái)，得到廣義對(duì)象的階躍響應(yīng)曲線。對(duì)象的階躍響應(yīng)曲線。把對(duì)象作為具有時(shí)滯的一階對(duì)象來(lái)處理：式中K0對(duì)象放大系數(shù)；T0對(duì)象時(shí)間常數(shù)；對(duì)象時(shí)滯。各參數(shù)求法如下：=時(shí)間軸原點(diǎn)至通過(guò)拐點(diǎn)切線與時(shí)間軸交點(diǎn)的時(shí)間間隔T0=被控變量y完成全部變化量的63.2所需時(shí)間。另外一種確定和T0的方法，是把達(dá)到39和63響應(yīng)的時(shí)間讀出來(lái)，分別用t0.39和t0.63來(lái)表示，按下式計(jì)算T0=2（t0.63t0.39）=2t0.39t0.63(2)脈沖響應(yīng)法輸入是輸入是u(tu(t)=)=u u1 1(t)+(t)+u u2 2(t)(t)=u u1 1(t)(t)u(tu(tt t)而輸出是而輸出是y(ty(t)=h)=h1 1(t)+h(t)+h2 2(t)(t)=h=h1 1(t)h(t)h1 1(t(tt)t)hh1 1(t)=(t)=y(ty(t)+h)+h1 1(t(tt)t)上式表示了響應(yīng)曲線關(guān)系式，在上式表示了響應(yīng)曲線關(guān)系式，在0 0t t時(shí)時(shí)間內(nèi)，間內(nèi)，h h1 1(t)(t)等于脈沖響應(yīng)即等于脈沖響應(yīng)即h h1 1(t)=(t)=y(ty(t)，而后，而后h h1 1(t)(t)等于當(dāng)時(shí)的脈沖響應(yīng)等于當(dāng)時(shí)的脈沖響應(yīng)y(ty(t)加加t t時(shí)間以前的階躍響應(yīng)時(shí)間以前的階躍響應(yīng)h h1 1(t(tt)t)，隨著時(shí)間推移就可得到完整階躍響應(yīng)曲，隨著時(shí)間推移就可得到完整階躍響應(yīng)曲線。得階躍響應(yīng)曲線后，可以通過(guò)前述有線。得階躍響應(yīng)曲線后，可以通過(guò)前述有關(guān)方法求取過(guò)程的數(shù)學(xué)模型。關(guān)方法求取過(guò)程的數(shù)學(xué)模型。返回機(jī)理建模方法：根據(jù)過(guò)程的內(nèi)在機(jī)理，應(yīng)用物料平衡、能量平衡和根據(jù)過(guò)程的內(nèi)在機(jī)理，應(yīng)用物料平衡、能量平衡和有關(guān)的化學(xué)、物理規(guī)律建立過(guò)程模型的方法是機(jī)理有關(guān)的化學(xué)、物理規(guī)律建立過(guò)程模型的方法是機(jī)理建模方法，又稱為過(guò)程動(dòng)態(tài)學(xué)方法。建立的模型稱建模方法，又稱為過(guò)程動(dòng)態(tài)學(xué)方法。建立的模型稱為白箱模型。為白箱模型。建立機(jī)理模型的方法是：建立機(jī)理模型的方法是：建立機(jī)理模型的方法是：建立機(jī)理模型的方法是：n n列寫(xiě)基本方程：物料平衡和能量平衡方程等；列寫(xiě)基本方程：物料平衡和能量平衡方程等；n n消去中間變量，建立狀態(tài)變量消去中間變量，建立狀態(tài)變量x x、控制變量、控制變量u u和輸出和輸出變量變量y y的關(guān)系；的關(guān)系；n n增量化：在工作點(diǎn)處對(duì)方程進(jìn)行增量化，獲得增量增量化：在工作點(diǎn)處對(duì)方程進(jìn)行增量化，獲得增量方程；方程；n n線性化：在工作點(diǎn)處進(jìn)行線性化處理，簡(jiǎn)化過(guò)程特線性化：在工作點(diǎn)處進(jìn)行線性化處理，簡(jiǎn)化過(guò)程特性；性；n n列寫(xiě)狀態(tài)和輸出方程。列寫(xiě)狀態(tài)和輸出方程。機(jī)理模型的優(yōu)點(diǎn)是：機(jī)理模型的優(yōu)點(diǎn)是：機(jī)理模型的優(yōu)點(diǎn)是：機(jī)理模型的優(yōu)點(diǎn)是：n n（1 1）可以充分利用已知的過(guò)程知識(shí)，從事物的本）可以充分利用已知的過(guò)程知識(shí)，從事物的本質(zhì)上去認(rèn)識(shí)外部特性（質(zhì)上去認(rèn)識(shí)外部特性（2 2）可以驗(yàn)前得出，在流程）可以驗(yàn)前得出，在流程和設(shè)備的設(shè)計(jì)階段即能求?。唬ê驮O(shè)備的設(shè)計(jì)階段即能求?。唬? 3）有較大的適用）有較大的適用范圍，操作條件變化是可以類推。范圍，操作條件變化是可以類推。n n但也有兩個(gè)弱點(diǎn)：（但也有兩個(gè)弱點(diǎn)：（1 1）對(duì)于復(fù)雜的過(guò)程，人們對(duì)對(duì)于復(fù)雜的過(guò)程，人們對(duì)基本方程的某些參數(shù)不完全掌握，例如，換熱器的基本方程的某些參數(shù)不完全掌握，例如，換熱器的K K值，由傳熱學(xué)書(shū)籍提供的公式可能有值，由傳熱學(xué)書(shū)籍提供的公式可能有10103030的誤差。又如，象精餾塔的塔板效率、塔板流體中的誤差。又如，象精餾塔的塔板效率、塔板流體中的汽液比值等參數(shù)，很難預(yù)先精確估計(jì)；（的汽液比值等參數(shù)，很難預(yù)先精確估計(jì)；（2 2）如）如不經(jīng)過(guò)輸入輸出數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，則近乎紙上談兵，難不經(jīng)過(guò)輸入輸出數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，則近乎紙上談兵，難以判斷其正確性。以判斷其正確性。下一頁(yè)返回上一頁(yè)返回混合方法：n n把兩種途徑結(jié)合，可兼采兩者之長(zhǎng)，補(bǔ)各自之短。介于上述兩種方法之間的建模方法，稱為混合方法。所得模型稱為灰箱模型。返回一、測(cè)量性能一、測(cè)量性能返回二、動(dòng)態(tài)特性二、動(dòng)態(tài)特性返回三、濾波和信號(hào)處理三、濾波和信號(hào)處理返回1 1、執(zhí)行器的類型、執(zhí)行器的類型控制框圖返回執(zhí)行器的傳遞函數(shù)描述執(zhí)行器的傳遞函數(shù)描述返回2 2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分析、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的分析死區(qū)的影響返回返回3 3、調(diào)解機(jī)構(gòu)的分析、調(diào)解機(jī)構(gòu)的分析返回控制閥流量特性控制閥流量特性返回特性曲線等百分比流量特性第一頁(yè)第一頁(yè)下一頁(yè)返回第二頁(yè)第二頁(yè)下一頁(yè)返回上一頁(yè)第三頁(yè)第三頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)返回第四頁(yè)第四頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)返回第五頁(yè)第五頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)返回第六頁(yè)第六頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)返回第七頁(yè)第七頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)返回等百分比流量特性等百分比流量特性特性曲線返回快開(kāi)流量特性快開(kāi)流量特性返回特性曲線拋物線流量特性拋物線流量特性特性曲線返回隨動(dòng)控制系統(tǒng)隨動(dòng)控制系統(tǒng)：設(shè)定值設(shè)定值R R變化變化返回定值控制系統(tǒng)定值控制系統(tǒng)：負(fù)荷變化負(fù)荷變化返回定值控制系統(tǒng)定值控制系統(tǒng)：閥前后的壓力變化閥前后的壓力變化返回從動(dòng)態(tài)性能考慮控制閥的工作特性從動(dòng)態(tài)性能考慮控制閥的工作特性返回根據(jù)壓降比根據(jù)壓降比S S選擇控制閥的理想特性選擇控制閥的理想特性返回根據(jù)被控變量選擇控制閥的理想特性根據(jù)被控變量選擇控制閥的理想特性返回?fù)Q熱器定值控制系統(tǒng)中換熱器定值控制系統(tǒng)中控制閥的選擇控制閥的選擇返回選擇控制法特性時(shí)的注意事項(xiàng)選擇控制法特性時(shí)的注意事項(xiàng)返回控制閥氣開(kāi)、氣關(guān)形式的選擇控制閥氣開(kāi)、氣關(guān)形式的選擇返回壓降比壓降比S S的考慮的考慮返回閥門(mén)定位器的工作原理閥門(mén)定位器的工作原理返回閥門(mén)定位器的功能閥門(mén)定位器的功能返回其他執(zhí)行器其他執(zhí)行器返回基本控制算法分析基本控制算法分析返回P P作用控制算法作用控制算法返回比例度比例度返回控制器的正反作用控制器的正反作用返回方框圖和傳遞函數(shù)方框圖和傳遞函數(shù)返回控制器增益對(duì)控制品質(zhì)的影響控制器增益對(duì)控制品質(zhì)的影響返回控制器增益Kc對(duì)最大偏差的影響n n最大偏差對(duì)于二階衰減振蕩可見(jiàn)，隨著過(guò)程增益Kc的增加，最大偏差減小，但穩(wěn)定性變差。液位控制的余差液位控制的余差返回隨動(dòng)控制系統(tǒng)單比例單比例余差對(duì)于二階衰減振蕩n n隨著增大Kc，余差減小，而超調(diào)量增大。超調(diào)量隨動(dòng)控制系統(tǒng)隨動(dòng)控制系統(tǒng)返回定值控制系統(tǒng)定值控制系統(tǒng)返回幅頻特性分析幅頻特性分析返回開(kāi)環(huán)不穩(wěn)定對(duì)象的示例開(kāi)環(huán)不穩(wěn)定對(duì)象的示例返回比例積分控制算法比例積分控制算法返回對(duì)對(duì)PIPI控制作用的分析控制作用的分析返回對(duì)穩(wěn)定性的影響對(duì)穩(wěn)定性的影響返回控制器積分時(shí)間變化時(shí)的輸出曲線控制器積分時(shí)間變化時(shí)的輸出曲線返回定值控制系統(tǒng)控制器積分時(shí)間變化時(shí)的輸出曲線控制器積分時(shí)間變化時(shí)的輸出曲線隨動(dòng)控制系統(tǒng)返回積分飽和積分飽和返回示例安全放空系統(tǒng)安全放空系統(tǒng)返回積分飽和的防止積分飽和的防止積分外反饋積分外反饋PI控制規(guī)則的實(shí)現(xiàn)控制規(guī)則的實(shí)現(xiàn)返回積分外反饋返回比例微分控制算法比例微分控制算法返回比例微分控制算法使用注意事項(xiàng)比例微分控制算法使用注意事項(xiàng)返回比例積分微分控制算法比例積分微分控制算法返回PIDPID控制作用對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響控制作用對(duì)過(guò)渡過(guò)程的影響返回位置算法位置算法返回增量算法增量算法返回速度算法速度算法返回離散離散PIDPID算法特點(diǎn)算法特點(diǎn)返回采樣周期的考慮采樣周期的考慮影響控制度因素影響控制度因素采樣周期對(duì)控制品質(zhì)的影響采樣周期對(duì)控制品質(zhì)的影響返回香農(nóng)定理香農(nóng)定理返回采樣周期的選擇采樣周期的選擇返回影響控制度因素影響控制度因素返回對(duì)積分作用的改進(jìn)之一對(duì)積分作用的改進(jìn)之一返回對(duì)積分作用的改進(jìn)之二對(duì)積分作用的改進(jìn)之二返回對(duì)積分作用的改進(jìn)之三對(duì)積分作用的改進(jìn)之三返回微分先行不完全微分輸入濾波實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制算法時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題（輸入）實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制算法時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題（輸入）返回?cái)?shù)字濾波數(shù)字濾波DDC系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖對(duì)檢測(cè)變送信號(hào)的處理（局部放大）對(duì)檢測(cè)變送信號(hào)的處理（局部放大）返回DDCDDC系統(tǒng)原理框圖系統(tǒng)原理框圖返回實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制算法時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題（信號(hào)量化和線性化）實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制算法時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題（信號(hào)量化和線性化）返回示例示例信號(hào)量化示例信號(hào)量化示例返回實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制算法時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題（輸出）實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制算法時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題（輸出）返回應(yīng)注意的問(wèn)題應(yīng)注意的問(wèn)題返回PID控制作用n n比例作用比例作用P P是基本控制作用，輸出與輸入無(wú)相位差。是基本控制作用，輸出與輸入無(wú)相位差。KcKc越大控制作用越強(qiáng)，隨著越大控制作用越強(qiáng)，隨著KcKc 的增加的增加(比例度比例度減小減小)，余差下降，最大偏差減小，但穩(wěn)定性變，余差下降，最大偏差減小，但穩(wěn)定性變差。差。n n比例作用比例作用P P引入積分作用引入積分作用I I后，可以消除余差。但后，可以消除余差。但是幅值增加，相位滯后，使穩(wěn)定性裕度下降，為是幅值增加，相位滯后，使穩(wěn)定性裕度下降，為保持同樣穩(wěn)定性裕度，保持同樣穩(wěn)定性裕度，KcKc應(yīng)減少應(yīng)減少1020%(1020%(比例比例度度應(yīng)增加應(yīng)增加1020%)1020%)。積分時(shí)間。積分時(shí)間T Ti i越短，積分作越短，積分作用越強(qiáng)，用越強(qiáng)，T Ti i趨向無(wú)窮大時(shí)無(wú)積分作用。應(yīng)防積分趨向無(wú)窮大時(shí)無(wú)積分作用。應(yīng)防積分飽和。飽和。PID控制作用n n比例作用P引入適當(dāng)微分作用D后，幅值增加，相位超前，使穩(wěn)定性裕度提高，為保持同樣穩(wěn)定性裕度，Kc應(yīng)增加1020%(比例度應(yīng)減少1020%)。微分作用D可以克服容滯后，但對(duì)時(shí)滯毫無(wú)作用。微分時(shí)間Td越大，微分作用越強(qiáng)，Td=0無(wú)微分作用。控制器參數(shù)整定的若干原則控制器參數(shù)整定的若干原則返回控制器參數(shù)整定的若干原則控制器參數(shù)整定的若干原則返回控制器參數(shù)整定的若干原則控制器參數(shù)整定的若干原則返回控制器參數(shù)整定的若干原則控制器參數(shù)整定的若干原則返回控制器參數(shù)整定的若干原則控制器參數(shù)整定的若干原則返回控制器參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)整定法控制器參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)整定法返回控制器參數(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)n流量：對(duì)象時(shí)間常數(shù)小，參數(shù)有波動(dòng)，要大40100%40100%；Ti要短0.31min0.31min；不用微分。n n溫溫 度：對(duì)象容量滯后較大，即參數(shù)受干擾后變化遲緩，度：對(duì)象容量滯后較大，即參數(shù)受干擾后變化遲緩，應(yīng)小應(yīng)小2060%2060%；Ti要長(zhǎng)要長(zhǎng)310min310min；一般；一般需加微分需加微分Td=0.53minTd=0.53minn n壓壓 力：對(duì)象的容量滯后不算大，一般不加微分力：對(duì)象的容量滯后不算大，一般不加微分 =3070%=3070%Ti=0.43min.43minn n液液 位：對(duì)象時(shí)間常數(shù)范圍較大，要求不高時(shí)，位：對(duì)象時(shí)間常數(shù)范圍較大，要求不高時(shí)，可在一可在一定范圍內(nèi)選取，一般不用微分，定范圍內(nèi)選取，一般不用微分，=2080%2080%控制器參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)整定法控制器參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)整定法返回控制器參數(shù)的半經(jīng)驗(yàn)整定法控制器參數(shù)的半經(jīng)驗(yàn)整定法返回臨界比例度法臨界比例度法返回控制度法控制度法返回Ziegler&NicholsZiegler&Nichols法法返回LopezLopez法法返回Cohen-CoonCohen-Coon法法返回根軌跡法根軌跡法返回根軌跡法根軌跡法返回控制器正反作用的設(shè)置控制器正反作用的設(shè)置返回氣開(kāi)閥例一蒸汽氣開(kāi)閥例二氣關(guān)閥氣關(guān)閥例三自整定調(diào)節(jié)器自整定調(diào)節(jié)器n n繼電型自整定繼電型自整定繼電型自整定繼電型自整定-山武霍尼韋爾公司山武霍尼韋爾公司山武霍尼韋爾公司山武霍尼韋爾公司TDC3000-SCCTDC3000-SCCGo(s)dhRY 繼電繼電型自整定方法型自整定方法簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單、可靠，、可靠，需要需要預(yù)預(yù)先先設(shè)設(shè)定的參數(shù)就是定的參數(shù)就是h和和d繼電繼電特性的參數(shù)特性的參數(shù) 該方法的缺點(diǎn)是，被控對(duì)象須能在開(kāi)關(guān)信號(hào)作用下產(chǎn)生等幅振蕩，從而限制該方法的缺點(diǎn)是，被控對(duì)象須能在開(kāi)關(guān)信號(hào)作用下產(chǎn)生等幅振蕩，從而限制了其使用范圍。了其使用范圍。橫河北辰公司橫河北辰公司-YEWSERIES-80自整定自整定PID控制器控制器FOXBORO-EXACT自整定PID控制器控制系統(tǒng)的投運(yùn)和維護(hù)控制系統(tǒng)的投運(yùn)和維護(hù)返回?cái)_動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)位置的影響擾動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)位置的影響返回時(shí)間常數(shù)匹配的影響時(shí)間常數(shù)匹配的影響返回增益的影響增益的影響返回時(shí)間常數(shù)的影響時(shí)間常數(shù)的影響返回時(shí)滯的影響時(shí)滯的影響：控制通道時(shí)滯的影響：控制通道時(shí)滯的影響：控制通道時(shí)滯的影響：控制通道時(shí)滯的影響：n n當(dāng)檢測(cè)變送環(huán)節(jié)存在時(shí)滯時(shí)，被控變量的變化不能當(dāng)檢測(cè)變送環(huán)節(jié)存在時(shí)滯時(shí)，被控變量的變化不能及時(shí)傳送到控制器；當(dāng)被控對(duì)象存在時(shí)滯時(shí)，控制及時(shí)傳送到控制器；當(dāng)被控對(duì)象存在時(shí)滯時(shí)，控制作用不能及時(shí)使被控變量變化；當(dāng)執(zhí)行器存在時(shí)滯作用不能及時(shí)使被控變量變化；當(dāng)執(zhí)行器存在時(shí)滯時(shí)，控制器的信號(hào)不能及時(shí)引起操縱變量的變化。時(shí)，控制器的信號(hào)不能及時(shí)引起操縱變量的變化。因此，開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)存在時(shí)滯，使控制不及時(shí)，超因此，開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)存在時(shí)滯，使控制不及時(shí)，超調(diào)增大，并引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。調(diào)增大，并引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。n n用用oo/ToTo反映時(shí)滯的相對(duì)影響。通常，反映時(shí)滯的相對(duì)影響。通常，oo/ToTo0.30.3時(shí)，系統(tǒng)尚可用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，當(dāng)時(shí)，系統(tǒng)尚可用簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，當(dāng)oo/ToTo0.30.3時(shí)，應(yīng)采用其他控制方案對(duì)該類過(guò)程進(jìn)時(shí)，應(yīng)采用其他控制方案對(duì)該類過(guò)程進(jìn)行控制。因此，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí)應(yīng)盡量減小時(shí)滯，行控制。因此，在設(shè)計(jì)和應(yīng)用時(shí)應(yīng)盡量減小時(shí)滯，有時(shí)可增大時(shí)間常數(shù)以減小有時(shí)可增大時(shí)間常數(shù)以減小oo/ToTo。返回?cái)_動(dòng)通道時(shí)滯的影響：擾動(dòng)通道時(shí)滯的影響：n n時(shí)滯f的存在不影響系統(tǒng)閉環(huán)極點(diǎn)的分布，因此，不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。它僅表示擾動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)的時(shí)間先后，即不影響控制系統(tǒng)控制品質(zhì)。返回被控變量和操縱變量的選擇被控變量和操縱變量的選擇n n深入了解工藝過(guò)程，選擇能夠反映工藝過(guò)程的被控深入了解工藝過(guò)程，選擇能夠反映工藝過(guò)程的被控變量；變量；n n盡量選用易于測(cè)量且關(guān)系簡(jiǎn)單的直接質(zhì)量指標(biāo)作為盡量選用易于測(cè)量且關(guān)系簡(jiǎn)單的直接質(zhì)量指標(biāo)作為被控變量；被控變量；n n操縱變量的選擇原則：操縱變量的選擇原則：n n選擇對(duì)被控變量影響較大的操縱變量，即選擇對(duì)被控變量影響較大的操縱變量，即KoKo盡量大；盡量大；n n選擇對(duì)被控變量有較快響應(yīng)的操縱變量，即過(guò)程的選擇對(duì)被控變量有較快響應(yīng)的操縱變量，即過(guò)程的n noo/ToTo應(yīng)盡量小；應(yīng)盡量小；n n過(guò)程的過(guò)程的ToTo/TfTf 應(yīng)盡量??；應(yīng)盡量??；n n使過(guò)程的使過(guò)程的KfFKfF盡量?。槐M量??；n n工藝的合理性與動(dòng)態(tài)響應(yīng)的快速性應(yīng)有機(jī)結(jié)合。工藝的合理性與動(dòng)態(tài)響應(yīng)的快速性應(yīng)有機(jī)結(jié)合。返回