调节器作用规律之比例积分微分作用规律张子钊课件.pptx

调节器作用规律之

比例积分微分作用规律主讲人：张子钊

12目录directory掌握PID作用规律的特点熟悉比例带、积分和微分时间的调整

PID作用规律某轮燃油黏度控制系统的气动PID调节器原理图

PID作用规律比例作用规律：p（t）与e（t）的关系：K越大，比例作用越强原因:调节器的输入输出一一对应，调节器的输出变化依赖于偏差的存在而存在K越大静态偏差小K越小静态偏差大PID作用规律包括比例、积分、微分三部分调节及时、迅速，是其他控制规律的基础优点存在静态偏差缺点

PID作用规律积分作用定义：调节器的输出量p(t)与输入量e(t)的积分成比例变化，即S0为积分系数式中：积分输出取决于偏差大小和它存在的时间。只要存在偏差，积分调节器就会有输出。

PID作用规律积分作用消除静态偏差，只要偏差e(t)存在，p(t)就一直变化，直到e(t)为零为止。优点对被控量的控制不及时，出现偏差初期，动态偏差emax较大；后期，由于积分作用越来越强，调节过头，造成被控量振荡，系统稳定性降低；不单独使用，与比例、比例微分结合使用。缺点

PID作用规律微分作用微分作用规律的定义：调节器内部采用了一个微分环节，其输出与偏差对时间的微分成比例。

PID作用规律微分作用与偏差的绝对值无关，与偏差的变化速度有关，因此能在偏差很小的时候即输出较强的控制信号，或者说它有超前控制的能力。（控制对象惯性大的系统加入微分作用）优点只在变化初期起作用，后期将衰减至零，因此不能单独做为调节器，需与比例和积分规律搭配使用（PD、PID）。缺点

PID作用规律PID作用规律定义：是指把比例、积分和微分作用组合在一起，构成比例积分微分作用规律。积分时间Ti=K/S0,微分时间Td=Sd/K。

PID作用规律PID作用规律PID调节器的开环阶跃响应输出特性曲线：可根据需要将PID调节器用作P、PI、PD、PID调节器：Ti＝∞则积分作用切除；Td＝0，则微分作用切除。

PID作用规律PID参数的整定经验：往往把积分时间Ti（3s~20min）整定的比微分时间Td长，它们之间的关系大致为Ti=4Td~5TdPI调节器加入微分作用后，可把原来整定的比例带PB和积分时间Ti都减小一点。（微分作用：减小最大动态偏差，因此为了缩短过渡过程时间，可以减小PB和Ti）微分作用在某些时候应避免应用。如机舱中的锅炉水位等液位控制系统，若采用PD调节器，则会因D作用的敏感性，使得在船舶摇晃波动时，给水阀的调节过于频繁。

本讲小结PID作用调节规律：2、PID的特点：3、参数调整1、公式：

思考题1、PID作用规律的输入和输出的关系？2、K、Ti和Td的大小与相应的作用强度关系？3、为什么PI调节器加入微分作用后，可把原来整定的比例带PB和积分时间Ti都减小一点？

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