在一些係統中,需要進行PID控製,如一些板卡采集係統,甚至在一些dcs和plc的係統中有時要擴充係統的PID控製回路,而由於(yu) 係統硬件和回路的限製需要在計算機上增加PID控製回路。在紫金橋係統中,實時數據庫提供了PID控製點可以滿足PID控製的需要。
進入到實時數據庫組態,新建點時選擇PID控製點。紫金橋提供的PID控製可以提供理想微分、微分先行、實際微分等多種控製方式。
進行PID控製時,可以把PID的PV連接在實際的測量值上,OP連接在PID實際的輸出值上。這樣,在實時數據庫運行時,就可以自動對其進行PID控製。
PID參數的調整:
在PID參數進行整定時如果能夠有理論的方法確定PID參數當然是最理想的方法,但是在實際的應用中,更多的是通過湊試法來確定PID的參數。
增大比例係數P一般將加快係統的響應,在有靜差的情況下有利於(yu) 減小靜差,但是過大的比例係數會(hui) 使係統有比較大的超調,並產(chan) 生振蕩,使穩定性變壞。
增大積分時間I有利於(yu) 減小超調,減小振蕩,使係統的穩定性增加,但是係統靜差消除時間變長。
增大微分時間D有利於(yu) 加快係統的響應速度,使係統超調量減小,穩定性增加,但係統對擾動的抑製能力減弱。
在湊試時,可參考以上參數對係統控製過程的影響趨勢,對參數調整實行先比例、後積分,再微分的整定步驟。
首先整定比例部分。將比例參數由小變大,並觀察相應的係統響應,直至得到反應快、超調小的響應曲線。如果係統沒有靜差或靜差已經小到允許範圍內(nei) ,並且對響應曲線已經滿意,則隻需要比例調節器即可。
如果在比例調節的基礎上係統的靜差不能滿足設計要求,則必須加入積分環節。在整定時先將積分時間設定到一個(ge) 比較大的值,然後將已經調節好的比例係數略為(wei) 縮小(一般縮小為(wei) 原值的0.8),然後減小積分時間,使得係統在保持良好動態性能的情況下,靜差得到消除。在此過程中,可根據係統的響應曲線的好壞反複改變比例係數和積分時間,以期得到滿意的控製過程和整定參數。
如果在上述調整過程中對係統的動態過程反複調整還不能得到滿意的結果,則可以加入微分環節。首先把微分時間D設置為(wei) 0,在上述基礎上逐漸增加微分時間,同時相應的改變比例係數和積分時間,逐步湊試,直至得到滿意的調節效果。
PID控製回路的運行:
在PID控製回路投入運行時,首先可以把它設置在手動狀態下,這時設定值會(hui) 自動跟蹤測量值,當係統達到一個(ge) 相對穩定的狀態後,再把它切換到自動狀態下,這樣可以避免係統頻繁動作而導致係統不穩定。
複雜回路的控製:
前饋控製係統:
通常的反饋控製係統中,對幹擾造成一定後果,才能反饋過來產(chan) 生抑製幹擾的控製作用,因而產(chan) 生滯後控製的不良後果。為(wei) 了克服這種滯後的不良控製,用計算機接受幹擾信號後,在還沒有產(chan) 生後果之前插入一個(ge) 前饋控製作用,使其剛好在幹擾點上完全抵消幹擾對控製變量的影響,因而又得名為(wei) 擾動補償(chang) 控製。
在紫金橋的控製係統中,可以把前饋控製計算的結果作為(wei) PID控製的輸出補償(chang) 量OCV,並采用加補償(chang) ,這樣就形成了一個(ge) 前饋控製係統了。
純延遲補償(chang) 控製:
在實際的控製過程中,由於(yu) 執行機構和測量裝置的延遲,係統有可能是一個(ge) 純滯後過程,如對於(yu) 溫度的控製其延遲時間可能多達10多分鍾。這種滯後性質常引起被控對象產(chan) 生超調或振蕩,造成係統不容易達到穩定過程。因此,可以在控製過程中並聯一個(ge) 補償(chang) 環節,用來補償(chang) 被控製對象中的滯後部分,這樣可以使係統快速達到穩定過程。
純滯後控製係統是把滯後補償(chang) 的結果作為(wei) PID控製器的輸入補償(chang) 量ICV,並作為(wei) 輸入補償(chang) 的減補償(chang) 。這樣就構成了一個(ge) 純滯後的SMITH預測控製回路。