3_1 PID 控制器课件.ppt

PID反馈控制器;内容;过程控制系统性能指标;过程控制系统的性能指标;控制性能指标;PID控制器;PID 控制器; 纯比例控制器;纯比例控制器;比例带的概念;增益Kc 对控制器输出的影响;P 控制回路的仿真结果;比例增益对控制性能的影响;比例积分 (PI) 控制器;PI 控制回路的仿真结果;积分作用对控制性能的影响;积分作用对控制性能的影响;PID（比例-积分-微分）控制器;理想的比例积分微分控制器;微分作用对控制性能的影响;工业PID控制器的输入输出响应;PID控制回路的仿真实验;控制器增益 Kc或比例度PB 增益增大(即Kc 增大或比例度PB下降)，调节作用增强，但稳定性下降； 积分时间Ti 积分作用增强（即Ti 下降），使系统消除余差的能力加强，但控制系统的稳定性下降； 微分时间Td 微分作用增强（即Td 增大），可使系统的超前作用增强，稳定性得到加强，但对高频噪声起放大作用，主要适合于???性滞后较大的广义对象，如温度对象等。;问题讨论;PID应用与整定;单回路PID控制系统应用问题;PID控制器类型选择;PID参数整定的概念;经验法;Take a Break!!;基于过程特性参数K, T,τ的离线参数整定法;离线整定仿真举例步骤 1：阶跃响应测试;步骤 2：获取过程参数;步骤 3：获取初始PID参数(Ziegler-Nichols 方法);取值;仿真举例 #1;仿真举例 #2;PID参数在线整定法-临界比例度法;在线整定仿真举例;在线整定准则：Ziegler-Nichols 法;在线整定仿真举例;继电器型PID自整定器;具有继电器型非线性控制系统;继电器输入输出信号分析;周期信号的Fourier级数展开;继电器型控制系统等幅振荡条件;在线整定准则：Ziegler-Nichols 法;继电器型PID自整定举例;继电器型PID自整定举例（续）;在线整定法的局限性分析;未知过程的PID参数整定举例;流量回路的动态特性;流量回路的PI 控制参数选择;流量回路整定仿真举例;分析下列液位控制问题的不同点; 液位回路的动态特性;常规液位控制;液位均匀控制;液位控制仿真举例;液位均匀控制系统的分析;液位均匀控制系统的分析（续）;液位均匀控制仿真举例;纯比例液位均匀控制的仿真;PID控制器的积分饱和问题;问题：当存在大的外部扰动时，很有可能出现控制阀调节能力不够的情况，即???控制阀全开或全关，仍不能消除被控输出y(t)与设定值ysp(t)之间的误差。此时，由于积分作用的存在，使调节器输出u(t)无限制地增大或减少，直至达到极限值。而当扰动恢复正常时，由于u(t)在可调范围以外，不能马上起调节作用；等待一定时间后，系统才能恢复正常。 ;单回路PID控制器的积分饱和现象;单回路控制的抗积分饱和原理;抗积分饱和仿真举例;工业单回路PID控制器;问题讨论