在工程實際中,應(yīng)用較為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制,簡稱PID控制,又稱PID調(diào)節(jié)。智能PID調(diào)節(jié)器以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。當被控對象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能*掌握,或得不到的數(shù)學(xué)模型時,控制理論的其它技術(shù)難以采用時,系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗和現(xiàn)場調(diào)試來確定,這時應(yīng)用智能PID調(diào)節(jié)器技術(shù)為方便。即當我們不*了解一個系統(tǒng)和被控對象﹐或不能通過有效的測量手段來獲得系統(tǒng)參數(shù)時,適合用PID控制技術(shù)。PID控制,實際中也有PI和PD控制。智能PID調(diào)節(jié)器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差,利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。
智能PID調(diào)節(jié)器的比例增益KP是比是例度δ的倒數(shù),比例度和比例帶是等效的?,F(xiàn)在的PID調(diào)節(jié)器、DCS系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)中P大多指以比例增益。
為了便于理解,可以把PID調(diào)節(jié)器的比例作用想象為一個雙端指針,如圖1所示。支點在中間(相當于100%比例度),指針兩端沿著偏差標尺和輸出標尺移動,若測量值與給定值重合時,偏差為零,這就是PID調(diào)節(jié)器的正常工作點,也就是智能PID調(diào)節(jié)器的控制點,不管比例帶多大,當PID調(diào)節(jié)器的輸人偏差為零時,輸出總是預(yù)設(shè)的比例偏置值(50%),輸出值在此值上下變化以減小偏差,支點的位置確定了對于一定的偏差變化輸出的大小,即支點在中間時測量值變化100%,輸出就從0%變化到l00%。將支點向左移,為了使輸出變化100%,則測量值變化減小到50%。也即從設(shè)定值-25%~+25%,同理當支點右移時,測量值已變化100%(即從程-50%~+50%),輸出變化僅為50%。
從上述可知比例作用就是智能PID調(diào)節(jié)器的輸出信號與輸人信號成比例關(guān)系,即:△P=Ke+△Pi,即比例調(diào)節(jié)器就是一個放大倍數(shù)(即增益)可調(diào)的放大器。比例增益和比例度都反映了調(diào)節(jié)器對偏差變化的靈敏度大小。在電、氣動調(diào)節(jié)器(控制器)中都不用比例增益作為刻度,而是用比例度來刻度的。
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