振荡时间/周期示意图
5、上升时间
当系统的阶跃响应第一次达到稳态值的时间,称为上升时间,记为tr。
二、综合性能指标
P、I、D调节
P比例调节
在P调节中,调节器的输出信号u与偏差信号e成比例, 即
u=Kce (Kc称为比例增益)
但在实际控制中习惯用增益的倒数表示 δ =1/Kc(δ称为比例带)
δ对比例调节过程的影响
a、δ越大:调节阀的动作幅度小,变化平稳,甚至无超调,但余差大,调节时间长。
b、δ减小:调节阀动作幅度加大,被调量来回波动,余差减小。
c、δ进一步减小:被调量波动加剧
d、δ为临界:被调量等幅振荡波动
e、δ小于临界:被调量法散振荡
P比例调节特点
比例调节反应速度快,输出与输入同步,没有时间滞后,其动态特性好。
比例调节的结果不能使被调参数完全回到给定值,而产生余差。
P的一般选取范围
压力调节:30~70%
流量调节:60~300%
液位调节:40~100%
温度调节:40~80%
I积分调节
一般用于控制系统的准确性,消除余差。
对于同一偏差信号,积分常数越大,表示积分调节作用越强;积分常数就表示了积分作用的大小。积分常数的倒数叫积分时间,用TI表示。
只要偏差不为零,控制输出就不为零,它就要动作到把被调量的静差完全消除为止,积分调节的特性就是无差调节。
积分速度大,调节阀的速度加快,但系统的稳定性降低,当积分速度大到超过某一临界值时,整个系统变为不稳定。
积分速率对调节过程的影响
增大积分速度:调节阀的速度加快,但系统稳定性降低。
当积分速度达到并超过临界值时,整个系统变为不稳定,发散震荡过程。
减小积分速度:调节阀的速度减慢,系统稳定性增加,但调节速度变慢。
无论增大还是减小积分速度,被调量最后都没有余差。
P与I调节过程的比较
积分调节可以消除静差。但对比例调节来说,当被调参数突然出现较大的偏差时,调节器能立即按比例地把调节阀的开度开得很大,但积分调节器就做不到这一点,它需要一定的时间才能将调节阀的开度开大或减小,因此,积分调节会使调节过程非常缓慢。总之,比例调节能及时进行调节,积分调节可以消除静差。
D微分调节