|
在一些系統(tǒng)中，需要進行PID控制，如一些板卡采集系統(tǒng)，甚至在一些DCS和PLC的系統(tǒng)中有時要擴充系統(tǒng)的PID控制回路，而由于系統(tǒng)硬件和回路的限制需要在計算機上增加PID控制回路。在紫金橋系統(tǒng)中，實時數(shù)據(jù)庫提供了PID控制點可以滿足PID控制的需要。 進入到實時數(shù)據(jù)庫組態(tài)，新建點時選擇PID控制點。紫金橋提供的PID控制可以提供理想微分、微分先行、實際微分等多種控制方式。 進行PID控制時，可以把PID的PV連接在實際的測量值上，OP連接在PID實際的輸出值上。這樣，在實時數(shù)據(jù)庫運行時，就可以自動對其進行PID控制。 PID參數(shù)的調(diào)整： 在PID參數(shù)進行整定時如果能夠有理論的方法確定PID參數(shù)當然是最理想的方法，但是在實際的應用中，更多的是通過湊試法來確定PID的參數(shù)。 增大比例系數(shù)P一般將加快系統(tǒng)的響應，在有靜差的情況下有利于減小靜差，但是過大的比例系數(shù)會使系統(tǒng)有比較大的超調(diào)，并產(chǎn)生振蕩，使穩(wěn)定性變壞。 增大積分時間I有利于減小超調(diào)，減小振蕩，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性增加，但是系統(tǒng)靜差消除時間變長。 增大微分時間D有利于加快系統(tǒng)的響應速度，使系統(tǒng)超調(diào)量減小，穩(wěn)定性增加，但系統(tǒng)對擾動的抑制能力減弱。 在湊試時，可參考以上參數(shù)對系統(tǒng)控制過程的影響趨勢，對參數(shù)調(diào)整實行先比例、后積分，再微分的整定步驟。 首先整定比例部分。將比例參數(shù)由小變大，并觀察相應的系統(tǒng)響應，直至得到反應快、超調(diào)小的響應曲線。如果系統(tǒng)沒有靜差或靜差已經(jīng)小到允許范圍內(nèi)，并且對響應曲線已經(jīng)滿意，則只需要比例調(diào)節(jié)器即可。 如果在比例調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上系統(tǒng)的靜差不能滿足設(shè)計要求，則必須加入積分環(huán)節(jié)。在整定時先將積分時間設(shè)定到一個比較大的值，然后將已經(jīng)調(diào)節(jié)好的比例系數(shù)略為縮小(一般縮小為原值的0.8)，然后減小積分時間，使得系統(tǒng)在保持良好動態(tài)性能的情況下，靜差得到消除。在此過程中，可根據(jù)系統(tǒng)的響應曲線的好壞反復改變比例系數(shù)和積分時間，以期得到滿意的控制過程和整定參數(shù)。 如果在上述調(diào)整過程中對系統(tǒng)的動態(tài)過程反復調(diào)整還不能得到滿意的結(jié)果，則可以加入微分環(huán)節(jié)。首先把微分時間D設(shè)置為0，在上述基礎(chǔ)上逐漸增加微分時間，同時相應的改變比例系數(shù)和積分時間，逐步湊試，直至得到滿意的調(diào)節(jié)效果。 PID控制回路的運行： 在PID控制回路投入運行時，首先可以把它設(shè)置在手動狀態(tài)下，這時設(shè)定值會自動跟蹤測量值，當系統(tǒng)達到一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)后，再把它切換到自動狀態(tài)下，這樣可以避免系統(tǒng)頻繁動作而導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。 復雜回路的控制： 前饋控制系統(tǒng)： 通常的反饋控制系統(tǒng)中，對干擾造成一定后果，才能反饋過來產(chǎn)生抑制干擾的控制作用，因而產(chǎn)生滯后控制的不良后果。為了克服這種滯后的不良控制，用計算機接受干擾信號后，在還沒有產(chǎn)生后果之前插入一個前饋控制作用，使其剛好在干擾點上完全抵消干擾對控制變量的影響,因而又得名為擾動補償控制。 在紫金橋的控制系統(tǒng)中，可以把前饋控制計算的結(jié)果作為PID控制的輸出補償量OCV，并采用加補償，這樣就形成了一個前饋控制系統(tǒng)了。 純延遲補償控制： 在實際的控制過程中，由于執(zhí)行機構(gòu)和測量裝置的延遲，系統(tǒng)有可能是一個純滯后過程，如對于溫度的控制其延遲時間可能多達10多分鐘。這種滯后性質(zhì)常引起被控對象產(chǎn)生超調(diào)或振蕩，造成系統(tǒng)不容易達到穩(wěn)定過程。因此，可以在控制過程中并聯(lián)一個補償環(huán)節(jié)，用來補償被控制對象中的滯后部分，這樣可以使系統(tǒng)快速達到穩(wěn)定過程。 純滯后控制系統(tǒng)是把滯后補償?shù)慕Y(jié)果作為PID控制器的輸入補償量ICV，并作為輸入補償?shù)臏p補償。這樣就構(gòu)成了一個純滯后的SMITH預測控制回路。 |
