《过程控制》 第十一讲 PID参数对系统动静态特性的影响

Process Control Instrumentation Technology 主要内容 ◆PD参数对系统动静态特性的影响 ◆控制器参数整定: ◆现场试凑法 ◆临界比例度法 ◆衰减曲线法 ◆采样周期选择

Process Control & Instrumentation Technology 主要内容 ⧫PID参数对系统动静态特性的影响 ⧫控制器参数整定： ⧫现场试凑法 ⧫临界比例度法 ⧫衰减曲线法 ⧫采样周期选择

Process Control Instrumentation Technology P参数对系统动静态特性的影响 ◆比例度过小,即比例放大系数过大时,比 例控制作用很强,系统有可能产生振荡: ◆积分时间过小时,积分控制作用很强,易 引起振荡; ◆微分时间过大时,微分控制作用过强,易 产生振荡

Process Control & Instrumentation Technology PID参数对系统动静态特性的影响 ⧫比例度过小，即比例放大系数过大时，比 例控制作用很强，系统有可能产生振荡； ⧫积分时间过小时，积分控制作用很强，易 引起振荡； ⧫微分时间过大时，微分控制作用过强，易 产生振荡

Process Control Instrumentation Technology P参数对系统动静态特性的影响 比例(P)控制 P Controller Step Response From: U(E) Kn=10 K=5 K=2 K

Process Control & Instrumentation Technology PID参数对系统动静态特性的影响 比例（P）控制

Process Control Instrumentation Technology P参数对系统动静态特性的影响 比例积分(PD控制 PI Controller Step Response K;=2 k=1 K;=0.5 K1=0

Process Control & Instrumentation Technology PID参数对系统动静态特性的影响 比例积分（PI）控制

Process Control Instrumentation Technology P参数对系统动静态特性的影响 比例微分(P)控制 PD Controller Step Response K,=10 Kd=l d

Process Control & Instrumentation Technology PID参数对系统动静态特性的影响 比例微分（PD）控制

Process Control Instrumentation Technology P参数对系统动静态特性的影响 比例积分微分(P)控制 PID Controller Step Response kn=5,K=5,K=2 Kp=2,k1=1,Kd=2, Kp=2,K1=2,Kd=2

Process Control & Instrumentation Technology PID参数对系统动静态特性的影响 比例积分微分（PID）控制

Process Control Instrumentation Technology 控制器参数整定 ◆指决定调节器的比例度8、积分时间T和 微分时间TD和采样周期T的具体数值 ◆整定的实质是通过改变调节器的参数,使 其特性和过程特性相匹配,以改善系统的 动态和静态指标,取得最佳的控制效果

Process Control & Instrumentation Technology 控制器参数整定 ⧫指决定调节器的比例度δ、积分时间TI和 微分时间TD和采样周期Ts的具体数值。 ⧫整定的实质是通过改变调节器的参数，使 其特性和过程特性相匹配，以改善系统的 动态和静态指标，取得最佳的控制效果

Process Control Instrumentation Technology 整定方法 ◆整定调节器参数的方法很多,归纳起来可 分为两大类,即理论计算整定法和工程整 定法: ◆理论计算整定法有对数频率特性法、根轨迹 法等; ◆工程整定法有经验法、衰减曲线法、监界比 例度法和响应曲线法等

Process Control & Instrumentation Technology 整定方法 ⧫整定调节器参数的方法很多，归纳起来可 分为两大类，即理论计算整定法和工程整 定法： ⧫理论计算整定法有对数频率特性法、根轨迹 法等； ⧫工程整定法有经验法、衰减曲线法、监界比 例度法和响应曲线法等

Process Control Instrumentation Technology 工程整定法特点 ◆不需要事先知道过程的数学模型,直接在 过程控制系统中进行现场整定 ◆方法简单; ◆计算简便; ◆易于掌握

Process Control & Instrumentation Technology 工程整定法特点 ⧫不需要事先知道过程的数学模型，直接在 过程控制系统中进行现场整定 ⧫方法简单； ⧫计算简便； ⧫易于掌握

Process Control Instrumentation Technology 现场凑试法 ◆按照先比例(P)、再积分(丨)、最后微分(D) 的顺序。 ◆置调节器积分时间T=∞,微分时间T=0,在比例度 δ按经验设置的初值条件下,将系统投入运行,整 定比例度δ。求得满意的4:1过渡过程曲线 ◆引入积分作用(此时应将上述比例度8加大12倍) 将T由大到小进行整定。 ◆若需引入微分作用时,则将T按经验值或按T (13~14)T设置,并由小到大加入

Process Control & Instrumentation Technology 现场凑试法 ⧫按照先比例（P）、再积分（I）、最后微分（D） 的顺序。 ⧫置调节器积分时间TI =∞，微分时间TD =0，在比例度 δ按经验设置的初值条件下，将系统投入运行，整 定比例度δ。求得满意的4：1过渡过程曲线。 ⧫引入积分作用（此时应将上述比例度δ加大1.2倍）。 将TI由大到小进行整定。 ⧫若需引入微分作用时，则将TD按经验值或按TD = （1/3～1/4）TI设置，并由小到大加入