PID调节原理 P调节的阶跃响应P调解对偏差信号能做出 及时反映,没有丝毫的滞后 当偏差e为零因而u=0 时,并不意味着调节器没 有输出,它只说明此时有u =u0 PID调节原理 比例带为表示调节器输入和输出之间的比例关系, 用比例带 代替比例增益 式中:emax-emin------偏差信号,即仪表量程Umax-umin-----调节器输出信号范围,即 控制器输出的工作范围 PID调节原理 具有的物理意义u代表调节阀开度的变化量;δ就代表使调节阀开度 改变100% 即从全关到全开时所需要的被调量的变化范 例如,若测量仪表的量程为100则δ=50%就表示 被调量需要改变50才能使调节阀从全关到全开。 当被调量处于“比例带”调节阀的开度(变化)才与偏差成比例 超出这个“比例带”调节阀已处于全关或全开的状态,调节器的输入与 输出已不再保持比例关系. PID调节原理 如果采用单元组合仪表,调节器的输入输出都是统一的标准信号,即emax-emin=umax-umin则有: 此时比例带与比例增益成反比,比例带小,则较少的偏差就能机理调节器产生100%的开 度变化,响应的比例增益就大 PID调节原理 10 比例调节的显著特点就是有差调节 PID调节原理 11 液位比例显示系统 PID调节原理 12 余差(静差):就是在系统实现平衡的 时候,系统实际的输出和给定值(期望值) 之间存在差值 放大系数越小,即比例带越大,余差就越大。 放大系数越大,即比例带越小,比例调节作用越强,余差就越小 PID调节原理 13 比例带对于调节过程的影响 PID调节原理 14 比例调节的特点 (1)比例调节的输出增量与输入增量 呈一一对应的比例关系。 (2)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。 (3)比例调节的结果不能使被调参数 完全回到给定值,而产生静差。 PID调节原理 15 比例带的一般选择原则 若对象稳定(对象的静态放大系数较小,时间常数不太 大,滞后较少) 比例带也选小些,这样可以提高系统的灵敏度,是反应速度加快一些 相反,若对象的放大系数较大,时间常数较小,滞后时间较大。 则比例带可选大一些,以提高系统的稳定性比例带的选取,一般情况下,比例带的范围大致如下: 压力调节:30~70%;流量调节:40~70%; 液位调节:20~80% PID调节原理 16 4.3