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浅谈关于PID压力控制器的结构和工作原理
编辑: 来源: 发布时间:2018-12-18
      顾名思义,本文将详细先容对澳门葡京娱乐厂PID压力控制器的结构和工作给出一个精确的概念。让大家来先容一下PID压力控制器结构和工作原理。
      澳门葡京娱乐厂PID压力控制器广泛应用于工业过程控制。工业自动化领域大约95%的闭环操作使用PID压力控制器。PID代表比例 - 积分 - 微分。这三个压力控制器以产生控制信号的方式组合。
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      作为反馈压力控制器,它以所需的水平提供控制输出。在发明微处理器之前,PID控制由模拟电子元件实现。但是今天所有PID压力控制器都由微处理器处理。可编程逻辑压力控制器还具有内置PID压力控制器指令。由于PID压力控制器的灵活性和可靠性,这些传统上用于过程控制应用。
PID压力控制器的工作原理
      通过使用低成本的简单ON-OFF压力控制器,只能实现两种控制状态,如完全ON或完全OFF。它用于有限的控制应用,其中这两个控制状态足以用于控制目标。然而,这种控制的振荡特性限制了它的使用,因此它被PID压力控制器取代。
      澳门葡京娱乐PID压力控制器保持输出,使得闭环操作在过程变量和设定点/希望输出之间存在零误差。PID使用三种基本控制行为,如下所述。
P-压力控制器:
远东2-2.jpg
 
P-压力控制器
      比例或P压力控制器给出与电流误差e(t)成比例的输出。它将希望值或设定值与实际值或反馈过程值进行比较。产生的误差乘以比例常数以得到输出。如果误差值为零,则此压力控制器输出为零。
P压力控制器响应
      当单独使用时,该压力控制器需要偏置或手动复位。这是因为它永远不会达到稳态条件。它提供稳定的操作,但始终保持稳态错误。当比例常数Kc增加时,响应速度增加。
I-压力控制器
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PI压力控制器
      由于p压力控制器的限制,在过程变量和设定点之间总是存在偏移,需要I压力控制器,这提供了消除稳态误差的必要动作。它在一段时间内对误差进行积分,直到误差值达到零。它保持最终控制设备的值,误差变为零。
      当发生负误差时,积分控制会降低其输出。它限制了响应速度并影响了系统的稳定性。通过降低积分增益Ki来增加响应速度。
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PI压力控制器响应
      在上图中,随着I压力控制器的增益减小,稳态误差也继续减小。对于大多数情况,PI压力控制器特别适用于不需要高速响应的情况。
      当使用PI压力控制器,I-压力控制器输出被限制在一定程度的范围内,克服了积分饱和,其中积分输出的推移,即使在零误差状态增加时,由于在所述植物的非线性的条件。
d-压力控制器
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PID压力控制器
      无法预测未来的错误行为。因此,一旦设定点改变,它就会正常反应。D压力控制器通过预测错误的未来行为来克服这个问题。其输出取决于误差相对于时间的变化率,乘以导数常数。它为输出提供了启动,从而提高了系统响应。
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PID压力控制器响应
      在上图中,与PI压力控制器相比,D压力控制器的响应更多,并且输出的建立时间也减少了。它通过补偿由I压力控制器引起的相位滞后来提高系统的稳定性。增加微分增益可提高响应速度。
后大家观察到通过组合这三个压力控制器,大家可以得到系统所需的响应。不同的制造商设计不同的PID算法。
PID压力控制器的调整方法
      在PID压力控制器的工作发生之前,必须调整它以适应要控制的过程的动态。设计者给出了P,I和D项的默认值,这些值无法提供所需的性能,有时会导致不稳定和控制性能变慢。开发了不同类型的调谐方法来调节PID压力控制器,并且需要操作员的注意以选择比例,积分和微分增益的最佳值。其中一些在下面给出。
      试验和误差方法:这是一种简单的PID压力控制器调节方法。当系统或压力控制器工作时,大家可以调整压力控制器。在这种方法中,首先大家必须将Ki和Kd值设置为零并增加比例项(Kp),直到系统达到振荡行为。一旦振荡,调整Ki(积分项)使振荡停止并最终调整D以获得快速响应。
过程反应曲线技术:它是一种开环调谐技术。当步进输入应用于系统时,它会产生响应。最初,大家必须手动将一些控制输出应用到系统,并且必须记录响应曲线。
      之后大家需要计算曲线的斜率,死区时间,上升时间,最后用P,I和D方程代替这些值,得到PID项的增益值。
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过程反应曲线
      澳门葡京娱乐厂方法:澳门葡京娱乐厂提出了用于调节PID压力控制器的闭环方法。这些是连续循环方法和阻尼振荡方法。两种方法的程序相同,但振荡行为不同。在此,首先大家必须将p压力控制器常数Kp设置为特定值,而Ki和Kd值为零。比例增益增加,直到系统以恒定幅度振荡。
      系统产生恒定振荡的增益称为最终增益(Ku),振荡周期称为最终周期(Pc)。一旦到达,大家可以通过澳门葡京娱乐厂表输入PID压力控制器中P,I和D的值取决于使用的压力控制器,如P,PI或PID,如下所示。
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澳门葡京娱乐厂表PID压力控制器结构
      PID压力控制器由三个术语组成,即比例,积分和微分控制。这三个压力控制器的组合操作为过程控制提供了控制策略。PID压力控制器操纵过程变量,如压力,速度,温度,流量等。一些应用程序在级联网络中使用PID压力控制器,其中两个或多个PID用于实现控制。
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PID压力控制器结构
      上图显示了PID压力控制器的结构。它由一个PID块组成,它将输出提供给过程块。过程/工厂包括最终控制设备,如实行器,控制阀和其他控制设备,以控制工业/工厂的各种过程。
      将来自过程工厂的反馈信号与设定点或参考信号u(t)进行比较,并将相应的误差信号e(t)馈送到PID算法。根据算法中的比例,积分和微分控制计算,压力控制器产生组合响应或受控输出,并应用于工厂控制设备。所有控制应用程序都不需要所有三个控制元素。PI和PD控件之类的组合经常用于实际应用中。
PID压力控制器的应用: 
      大家希翼大家能够提供有关PID压力控制器的基本而精确的常识。这是一个简单的问题。在不同的调整方法中,哪种方法最好用于实现PID压力控制器的最佳工作?为什么?

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