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發(fā)布時(shí)間: | 2023-12-18 04:50 |
最后更新: | 2023-12-18 04:50 |
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閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是系統(tǒng)被控對(duì)象的輸出(被控制量)會(huì)反送回來影響控制器的輸出,形成一個(gè)或多個(gè)閉環(huán),。閉環(huán)控制系統(tǒng)有正反饋和負(fù)反饋,,若反饋信號(hào)與系統(tǒng)給定值信號(hào)相反,,則稱為負(fù)反饋,,若極性相同,,則稱為正反饋,,一般閉環(huán)控制系統(tǒng)均采用負(fù)反饋,又稱負(fù)反饋控制系統(tǒng),。閉環(huán)控制系統(tǒng)的例子很多,。比如人就是一個(gè)具有負(fù)反饋的閉環(huán)控制系統(tǒng),眼睛便是傳感器,,充當(dāng)反饋,,人體系統(tǒng)能通過不斷的修正*后作出各種正確的動(dòng)作。如果沒有眼睛,就沒有了反饋回路,,也就成了一個(gè)開環(huán)控制系統(tǒng),。另例,當(dāng)一臺(tái)真正的全智能自動(dòng)洗衣機(jī)具有能連續(xù)檢查衣物是否洗凈,,并在洗凈之后能自動(dòng)切斷電源,它就是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng),。
?。?)比例(P)控制
比例控制是一種的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)成比例關(guān)系,。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差,。
(2)積分(I)控制
在積分控制中,,控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系,。對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng),如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差,,則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡(jiǎn)稱有差系統(tǒng)),。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差,在控制器中必須引入“積分項(xiàng)",。積分項(xiàng)對(duì)誤差取決于時(shí)間的積分,,隨著時(shí)間的增加,積分項(xiàng)會(huì)增大,。這樣,,即便誤差很小,積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大,,它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小,,直到等于零。因此,,比例+積分(PI)控制器,,可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無穩(wěn)態(tài)誤差。
?。?)微分(D)控制
在微分控制中,,控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分(即誤差的變化率)成正比關(guān)系。
自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過程中可能會(huì)出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn),。其原因是由于存在有較大慣性組件(環(huán)節(jié))或有滯后組件,,具有抑制誤差的作用,其變化總是落后于誤差的變化,。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前",,即在誤差接近零時(shí),抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說,,在控制器中僅引入 “比例"項(xiàng)往往是不夠的,,比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值,而目前需要增加的是“微分項(xiàng)",,它能預(yù)測(cè)誤差變化的趨勢(shì),,這樣,具有比例+微分的控制器,,就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零,,甚至為負(fù)值,從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào),。所以對(duì)有較大慣性或滯后的被控對(duì)象,,比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中的動(dòng)態(tài)特性。
5. PID控制器的參數(shù)整定:
PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容,。它是根據(jù)被控過程的特性確定PID控制器的比例系數(shù),、積分時(shí)間和微分時(shí)間的大小。PID控制器參數(shù)整定的方法很多,,概括起來有兩大類:一是理論計(jì)算整定法,。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,經(jīng)過理論計(jì)算確定控制器參數(shù),。這種方法所得到的計(jì)算數(shù)據(jù)未必可以直接用,,還必須通過工程實(shí)際進(jìn)行調(diào)整和修改。二是工程整定方法,,它主要依賴工程經(jīng)驗(yàn),,直接在控制系統(tǒng)的試驗(yàn)中進(jìn)行,方法簡(jiǎn)單,、易于掌握,,在工程實(shí)際中被廣泛采用。
6.PID控制器參數(shù)整定:
?。?)首先預(yù)選擇一個(gè)足夠短的采樣周期讓系統(tǒng)工作,;
(2)僅加入比例控制環(huán)節(jié),,直到系統(tǒng)對(duì)輸入的階躍響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩,,記下這時(shí)的比例放大系數(shù)和臨界振蕩周期;
?。?)在一定的控制度下通過公式計(jì)算得到PID控制器的參數(shù),。
比例積分微分調(diào)節(jié)器的簡(jiǎn)稱。利用比例微分環(huán)節(jié)的領(lǐng)前作用來對(duì)消調(diào)節(jié)對(duì)象中的大慣性,,提高精度,,加快動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度
可編程控制器(programmable logical controller,,簡(jiǎn)稱PLC)已經(jīng)越來越多地應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)中,并且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中起著非常重要的作用,。所以,,對(duì)PLC的正確選擇是非常重要的。
面對(duì)眾多生產(chǎn)廠家的各種類型PLC,,它們各有優(yōu)缺點(diǎn),,能夠滿足用戶的各種需求,但在形態(tài),、組成,、功能、網(wǎng)絡(luò),、編程等方面各不相容,,沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),,無法進(jìn)行橫向比較,。下面提出在自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)PLC選型的一些看法,可以在挑選PLC時(shí)作為參考,。
可以通過以下幾方面的比較,,挑選到適合的產(chǎn)品。