控制系统性能指标与PID控制律.ppt
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1、控制性能指标与PID控制,上一讲内容回顾,了解典型工业过程的动态特性类型; 掌握简单被控过程的机理建模方法; 掌握调节阀“气开、气关”形式.,本讲基本要求,广义对象的概念及动态测试的典型方法; 掌握单回路控制器“正反作用”的选择原则; 掌握单回路控制系统的常用性能指标; 掌握PID控制律的意义及与控制性能的关系。,讨论,对于如图所示的加热炉温度控制系统,试选择控制阀的“气开-气关”形式,并指出该控制系统的“广义对象”。,“广义对象”的概念,“广义对象” 的特点,特点:(1)使控制系统的设计与分析简化; (2)广义对象的输入输出通常可测量,以便于 测试其动态特性; (3)只关心某些特定的输入输出
2、变量。,广义对象阶跃响应测试法,典型自衡工业对象 的阶跃响应,对象的近似模型:,对应参数见左图,而增益为:,ymin, ymax为CV的测量范围; umin, umax为MV的变化范围,对于阀位开度通常用0100%表示。,广义对象动态特性分类,自衡过程(Self-Regulating Processes) (1) 无振荡的自衡过程 (2) 有振荡的自衡过程 非自衡过程(Non-Self-Regulating Processes) (1) 无振荡的非自衡过程 (2) 有振荡的非自衡过程 (3) 具有反向特性的非自衡过程,无振荡自衡过程模型,无振荡非自衡过程模型,具有反向特性的非自衡过程模型,工业
3、过程控制对象的特点,除液位对象外的大多数被控对象本身是稳定自衡对象; 对象动态特性存在不同程度的纯迟延; 对象的阶跃响应通常为单调曲线,除流量对象外的被调量的变化相对缓慢; 被控对象往往具有非线性、不确定性与时变等特性。,控制器的“正反作用”选择问题,问题:如何构成一个负反馈控制系统?,控制器的“正反作用”选择,定义:当被控变量的测量值增大时,控制器的输出也增大,则该控制器为“正作用”;否则,当测量值增大时,控制器输出反而减少,则该控制器为“反作用”。 选择要点:使控制回路成为“负反馈”系统。选择方法为: (1)假设检验法,先假设控制器的作用方向,再检查控制回路能否成为“负反馈”系统; (2)
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- 控制系统 性能指标 PID 控制
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