現在我們首先討論自動控制系統引入比例積分PI的情況,見圖4。曲線PI(1)對階躍信號的響應特性曲線,當t=0時,PI的輸出電壓很小,(由比例系數決定)當t>0時,輸出電壓按積分特性線性上升,系統放大系數Ue線性增大。這就是說,當系統輸入端出現大的誤差時,控制輸出電壓不會立即變得很大,而是隨著時間的推移和系統誤差不斷地減小,PI的輸出電壓不斷增加,既,系統放大系數Ue不斷線性增大。我們稱這種特性為系統阻尼。決定阻尼系數因素是PI比例系數和積分時間常數。要不斷提高控制系統的質量,就要不斷改變PI比例系數和積分時間常數。
DCS系統核心-PID調節控制
我們再討論控制系統引入比例微分PD的情況,見圖4。曲線PD(2)對輸入信號的響應特性曲線,當t=0時,PD使系統放大系數Ue驟增。這就是說,當系統輸入端出現誤差時,控制輸出電壓會立即變大。我們稱這種特性為加速作用。可以看出,過強的微分信號會使控制系統不穩定。所以在使用中,必須認真調節PD比例系數和微分時間常數。
為妥善解決系統穩定性與精度之間的矛盾,往往將比例積分PI與比例微分PD組合使用,形成“校正網絡",也稱PID調節。PID調節特性曲線PID(3)(圖4),是PI、PD特性曲線合成的。適當的調節PI、PD上述各系數,就能保證控制系統即快又穩的工作。
結論:
DCS系統核心-PID調節控制
DCS系統PID調節器實際是一個放大系數可自動調節的放大器,動態時,放大系數較低,是為了防止系統出現超調與振蕩。靜態時,放大系數較高,可以蒱捉到小誤差信號,提高控制精度。DCS系統調整的 后方法是稱為Cohen-Coon的質量過程模型,它是Ziegler-Nichols方法的修改版本。這種離線方法涉及到一些數學,但只適用于一階過程。在手動模式下,等待進程處于穩定狀態,然后在輸入中引入步進更改。從基于階躍測試的測量中,評估過程參數。基于這些,公式應該規定控制器設置。














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