化工仪表-简单控制系统.ppt

第四节控制器控制规律的选择及参数整定图9-9临界振荡过程控制作用比例度/%积分时间TI/min微分时间TD/min比例比例+积分比例+微分比例+积分+微分2δk2.2δk1.8δk1.7δk0.85Tk0.5Tk0.1Tk0.125Tk表9-1临界比例度法参数计算公式表特点比较简单方便，容易掌握和判断，适用于一般的控制系统。对于临界比例度很小的系统不适用。对于工艺上不允许产生等幅振荡的系统本方法亦不适用。第四节控制器控制规律的选择及参数整定二、衰减曲线法通过使系统产生衰减振荡来整定控制器的参数值。图9-104∶1和10∶1衰减振荡过程控制作用δ/%TI/minTD/min比例δs比例+积分1.2δs0.5TS比例+积分+微分0.8δs0.3TS0.1TS控制作用δ/%TI/minTD/min比例δs′比例+积分1.2δs′2T升比例+积分+微分0.8δs′1.2T升0.4T升表9-24∶1衰减曲线法控制器参数计算表表9-310∶1衰减曲线法控制器参数计算表第四节控制器控制规律的选择及参数整定在闭环的控制系统中，先将控制器变为纯比例作用，并将比例度预置在较大的数值上。在达到稳定后，用改变给定值的办法加入阶跃干扰，观察被控变量记录曲线的衰减比，然后从大到小改变比例度，直至出现4∶1或10∶1衰减比为止。通过比例度δs和衰减周期TS,得到控制器的参数整定值。第四节控制器控制规律的选择及参数整定加的干扰幅值不能太大，要根据生产操作要求来定，一般为额定值的5％左右，也有例外的情况。必须在工艺参数稳定情况下才能施加干扰，否则得不到正确的δS、TS或δS′和T升值。对于反应快的系统，如流量、管道压力和小容量的液位控制等，要在记录曲线上严格得到4∶1衰减曲线比较困难。一般以被控变量来回波动两次达到稳定，就可以近似地认为达到4∶1衰减过程了。注意！第四节控制器控制规律的选择及参数整定三、经验凑试法根据经验先将控制器参数放在一个数值上，直接在闭环的控制系统中，通过改变给定值施加干扰，在记录仪上观察过渡过程曲线，运用δ、TI、TD对过渡过程的影响为指导，按照规定顺序，对比例度δ、积分时间TI和微分时间TD逐个整定，直到获得满意的过渡过程为止。第四节控制器控制规律的选择及参数整定控制对象对象特征δ/%TI/minTD/min流量温度压力液位对象时间常数小，参数有波动，δ要大；TI要短；不用微分对象容量滞后较大，即参数受干扰候变化迟缓；δ应小；TI要长；一般需加微分对象的容量滞后一般，不算大，一般不加微分对象时间常数范围较大。要求不高时，δ可在一定范围内选取，一般不用微分40～10020～6030～7020～800.3～13～100.4～30.5～3表9-4控制器参数的经验数据表第四节控制器控制规律的选择及参数整定整定的步骤01先用纯比例作用进行凑试，待过渡过程已基本稳定并符合要求后，再加积分作用消除余差，最后加入微分作用是为了提高控制质量。02关键03看曲线，调参数。04南通职业大学电子工程系南通职业大学电子工程系化工仪表简单控制系统概述1被控变量的选择2操纵变量的选择3控制器控制规律的选择及参数整定4控制规律的选择5控制器参数的工程整定6内容提要2020控制系统的投运及操作中的常见问题012021控制系统的投运022022控制系统操作中的常见问题03第一个问题：控制什么？答：控制工艺要求的指标具体分为两种情况：工艺要求的指标可以直接在线测量直接控制这个指标就可以了（直接指标控制）控制系统的相关问题工艺要求的指标不可以直接在线测量寻找一个于工艺指标有明显的对应关系，且可以测量的另一个间接指标，通过控制间接指标来达到控制工艺指标的目的（间接指标控制）例如：精馏塔的组分是不能直接在线测量的，通过分析可以发现，当压力恒定的时候，组分与温度存在单值对应关系；或者温度恒定的时候，组分与压力存在单值对应关系，根据分析，最终可以确定：固定压力，通过控制温度来间接控制组分是合理的控制系统的相关问题第二个问题：拿什么控制？1答：拿一个对被控变量影响较显著的变量来控。2K大一些，T小一些，τ最好为03测量仪表的选用和安装：4量程、材质、精度等满足工艺要求5测量仪表本身要反应快6应选择有代表性位置进行安装7仪表安装时所用的辅助装置不应带来较大的测量滞后(至少要满足要