典型环节及PID控制规律PPT课件.ppt
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1、补补充内容充内容l典型环节及传递函数l基本PID控制器及调节过程1.典型环节及传递函数(1)比例环节kR(s)C(s)比例环节微分方程:传递函数:2.R(s)C(s)惯性环节(2)惯性环节(一阶系统)微分方程:传递函数:1Ts1)s(R)s(C)s(G+=3.R(s)C(s)积分环节(3)积分环节 微分方程:传递函数:4.(4)微分环节 微分方程:R(s)C(s)微分环节R(s)C(s)延迟环节传递函数:传递函数:(5)延迟环节 微分方程:5.(6)振荡环节(二阶系统)微分方程:传递函数:R(s)C(s)6.基本基本PIDPID控制器及控制器及调节过调节过程程 控制器是根据给定值和测量值的偏差
2、e按照预定的规律进行运算,输出调节量P对被控对象进行调节。断续控制:双位、三位连续控制:比例、比例积分、比例微分、比例积分微分7.一、比例控制一、比例控制1.比例控制器的特性比例控制器的特性微分方程:微分方程:传递传递函数:函数:t输入et输出kcePPkc8.比例控制的特点比例控制的特点(1)调节调节及及时时(2)有静差(残差)有静差(残差)浮球式水位控制器ekceP9.2.比例比例带带 20 21 22 OC20mA12mA 4mA(1)比例范比例范围围:控制器:控制器输输出从出从0%100%变变化化时对应时对应的被控的被控变变量量值值的的变变化范化范围围。10.(2)比比例例带带:使使控
3、控制制器器输输出出作作100%变变化化时时,输输入信号的改入信号的改变变占全量程的百分数。占全量程的百分数。对对于一定的控制器,于一定的控制器,输输入和入和输输出的量程不出的量程不变变11.如果如果输输入和入和输输出量程相同出量程相同当控制器当控制器输输入和入和输输出量程相同,比例出量程相同,比例带为带为比例增益的倒数。比例增益的倒数。12.3.比例比例带对调节过带对调节过程的影响程的影响(1 1)非非常常大大,则则比比例例增增益益k kc c很很小小,比比例例作作用用很很弱弱,系系统稳统稳定性好,但静差大。定性好,但静差大。结论:越小,比例作用越强,系统的 稳定性越差,系统的静差越小。(2
4、2)合合适适,系系统统输输出出为为一一衰衰减振减振荡荡。(3 3)当当减减小小达达到到临临界界值值k k,系,系统输统输出一等幅振出一等幅振荡荡。(4 4)当当再再减减小小,系系统统输输出出一一发发散振散振荡荡。13.施加一幅施加一幅值为值为8的的阶跃阶跃干干扰扰信号信号12 Kc=20Kc=5014.二、比例二、比例积积分控制分控制1.积积分控制器特性分控制器特性:输输出与出与输输入的入的积积分呈正比分呈正比tt输入e输出pI特点:特点:(1)能消除静差能消除静差 (2)动动作慢作慢15.2.比例比例积积分控制器的特性分控制器的特性t输入e输出p特点:特点:(1)能消除静差能消除静差 (2)
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