調(diào)節(jié)器作用規(guī)律之

比例積分微分作用規(guī)律主講人：張子釗12目錄directory掌握PID作用規(guī)律的特點熟悉比例帶、積分和微分時間的調(diào)整PID作用規(guī)律某輪燃油黏度控制系統(tǒng)的氣動PID調(diào)節(jié)器原理圖PID作用規(guī)律比例作用規(guī)律：p（t）與e（t）的關(guān)系：K越大，比例作用越強原因:調(diào)節(jié)器的輸入輸出一一對應(yīng)，調(diào)節(jié)器的輸出變化依賴于偏差的存在而存在K越大靜態(tài)偏差小K越小靜態(tài)偏差大PID作用規(guī)律包括比例、積分、微分三部分調(diào)節(jié)及時、迅速，是其他控制規(guī)律的基礎(chǔ)優(yōu)點存在靜態(tài)偏差缺點PID作用規(guī)律積分作用定義：調(diào)節(jié)器的輸出量p(t)與輸入量e(t)的積分成比例變化，即S0為積分系數(shù)式中：積分輸出取決于偏差大小和它存在的時間。只要存在偏差，積分調(diào)節(jié)器就會有輸出。PID作用規(guī)律積分作用消除靜態(tài)偏差，只要偏差e(t)存在，p(t)就一直變化，直到e(t)為零為止。優(yōu)點對被控量的控制不及時，出現(xiàn)偏差初期，動態(tài)偏差emax較大；后期，由于積分作用越來越強，調(diào)節(jié)過頭，造成被控量振蕩，系統(tǒng)穩(wěn)定性降低；不單獨使用，與比例、比例微分結(jié)合使用。缺點PID作用規(guī)律微分作用微分作用規(guī)律的定義：調(diào)節(jié)器內(nèi)部采用了一個微分環(huán)節(jié)，其輸出與偏差對時間的微分成比例。PID作用規(guī)律微分作用與偏差的絕對值無關(guān)，與偏差的變化速度有關(guān)，因此能在偏差很小的時候即輸出較強的控制信號，或者說它有超前控制的能力。（控制對象慣性大的系統(tǒng)加入微分作用）優(yōu)點只在變化初期起作用，后期將衰減至零，因此不能單獨做為調(diào)節(jié)器，需與比例和積分規(guī)律搭配使用（PD、PID）。缺點PID作用規(guī)律PID作用規(guī)律定義：是指把比例、積分和微分作用組合在一起，構(gòu)成比例積分微分作用規(guī)律。積分時間Ti=K/S0,微分時間Td=Sd/K。PID作用規(guī)律PID作用規(guī)律PID調(diào)節(jié)器的開環(huán)階躍響應(yīng)輸出特性曲線：可根據(jù)需要將PID調(diào)節(jié)器用作P、PI、PD、PID調(diào)節(jié)器：Ti＝∞則積分作用切除；Td＝0，則微分作用切除。PID作用規(guī)律PID參數(shù)的整定經(jīng)驗：往往把積分時間Ti（3s~20min）整定的比微分時間Td長，它們之間的關(guān)系大致為Ti=4Td~5TdPI調(diào)節(jié)器加入微分作用后，可把原來整定的比例帶PB和積分時間Ti都減小一點。（微分作用：減小最大動態(tài)偏差，因此為了縮短過渡過程時間，可以減小PB和Ti）微分作用在某些時候應(yīng)避免應(yīng)用。如機艙中的鍋爐水位等液位控制系統(tǒng)，若采用PD調(diào)節(jié)器，則會因D作用的敏感性，使得在船舶搖晃波動時，給水閥的調(diào)節(jié)過于頻繁。本講小結(jié)PID作用調(diào)節(jié)規(guī)律：2、PID的特點：3、參數(shù)調(diào)整1、公式：思考題1、PID作用規(guī)律的輸入和輸出的關(guān)系？2、K、Ti和Td的大小